光伏幕墙

太阳能光伏幕墙（屋面）系统技术

相对来说，晶体硅（单晶和多晶）太阳能电池板光电转换效率高，光电转换效率达14%～17%，适宜于安装在有较强直射光的建筑屋面或立面，价格高。非晶硅太阳能电池板光电转换效率要低些，光电转换效率为5%～8%，但它能较好的利用散射光进行电能转换，所以它适宜安装的建筑面相对更多，发电时间较长，价格也较晶体硅太阳能电池板便宜。

光伏幕墙（屋面）系统除了具备发电功能之外，同时还具有抗风压性能、水密性能、气密性能、隔音性能、保温和遮阳性能等建筑外围护所必需的性能和独

（1）是无污染的绿色可再生能源，减少常规发电所带来的环境污染，有利于环境保护；

（2）将建筑立面围护、节能、太阳能转换多种功能的完美结合，无需占用土地资源；

（3）原地发电，原地使用，减少了电力输送的损耗；

（4）在白天用电高峰期供电，舒缓高峰电力需求；

（5）维修保养简单，维护费用低；

（6）运行可靠性，稳定性好；

（7）作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25

年以上；

（8）根据需要很容易扩大发电规模；等等。

2适用范围和应用情况

2.1适用范畴与应用条件

全国各地的年太阳辐射总量为3340-8400MJ/m2，中值5852MJ/m2。从全国太阳能辐射总量的分布来看，青藏高原和西北地区、华北地区、东北大部以及云南、广东、海南等部分低纬度地带的年太阳能辐射总量都在5000MJ/m2以上，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区。尤其以青藏高原地区最高，达6000-8000MJ/m2。这些地区的城市建筑都是太阳能光伏幕墙（屋面）系统非常适宜使用的地方。

太阳能光伏幕墙（屋面）系统可设置于建筑屋面或光照较好的建筑立面，达到太阳能转换、建筑围护、节能和装饰多种功能的完美结合。

2.2应用情况与效果

目前各地都建有一些太阳能建筑光伏一体化的示范工程，如在深圳已建成的1兆瓦并网太阳能光伏电站示范工程位于"园博园"内,是目前全亚洲第一大并网光伏电站, 由深圳市政府投资6600万元,于2004年6月8日开工建设,2004年8月30日建成发电,整个电站分布在园区综合展馆\花卉展馆\游客服务管理中心\南区游客服务中心\北区东山坡五个区域.该电站总容量1000.322KWP,年发电能力约为100万KWh, 所发的电量约占园区用电总量的15%,相对于火力发电,年节省标准煤约384吨,年减排二氧化硫约7.68吨,年减排二氧化碳170余吨,是真正的无污染的绿色可再生能源项目,它的成功实施为我国太阳能技术的发展起到良好的示范作用。再如:河北保定电谷大厦（现称电谷锦江国际酒店）太阳能光伏

玻璃幕墙,其地下一层，地面以上24层，总高度92.2米，幕墙装饰工程总面积约24500m2,其中光伏玻璃幕墙面积约4490m2。建筑用途为五星级酒店，是保定电谷广场1.5MW太阳能光伏发电建筑应用示范工程项目的一部分。是世界上第一座应用于五星级酒店上集建筑和光伏发电于一体的BIPV建筑，是目前世界上单体建筑采用光伏玻璃幕墙面积最大的一座酒店，同时也是第一个应用太阳能光伏玻璃双层幕墙的五星级酒店。本幕墙工程总共使用这种电池板约96000片，建成后整体并网安装容量300KW

P

图2-1

本项目太阳能光伏应用系统投入使用后，预计年发电能力约为34万千瓦时，按照目前中国火电厂的煤耗，每年可节省标准煤约136吨，年粉尘减排量约2.2吨，年灰渣减排量约0.79吨，年二氧化碳减排量约99吨，年二氧化硫减排量约3吨，是真正的无污染的绿色能源。

3经济和社会效益分析

3.1 经济效益分析：

丰富的太阳能是未来重要的能源。在当前全球不可再生能源日益紧缺和环境污染日益严重的现状下，全世界的人们都将目光转向了太阳能利用上。光电幕墙的最大优点在于，达到建筑围护、节能、太阳能利用多种功能的完美结合，使建筑物自身利用太阳能资源生产电力。它不需燃料，不产生废气，无余热，无废

渣，无噪音污染。所发电力可供建筑大厦使用，减少了大厦的用电费用，同时在白天用电高峰期供电，舒缓高峰电力需求。在国外还可将多余的电卖给电业局。在我国，随着对可再生能源的利用力度的加大，相信各地太阳能光伏发电并入电网的相关措施和收购价格标准也将陆续出台。同时随着全球能源短缺和原油价格的飞涨，采用常规矿物能源发电的成本正在快速上升。因此，虽然从目前来说，因光伏幕墙产品造价相对较高，眼下单纯从经济效益分析可能并不合算。但按照目前的传统发电成本的上升趋势和光伏发电成本随着技术的发展和用量的增加所带来的下降，相信用不了几年，光伏发电成本就有可能接近甚至低于传统发电成本。到那时，光电幕墙的经济效益就会突现出来。

3.2社会效益分析：

由温室气体排放引起的全球气候变暖问题越来越受到全球的高度重视。气候变暖已使全球自然灾害发生的频率和烈度不断增加，像厄尔尼诺和拉尼娜现象就与气候变暖有密切关系。《经都议定书》中规定消减排放的6种温室气体是二氧化碳、甲烷、氮氧化物以及其他3种用于取代含氯氟烃。《经都议定书》规定，到2010年，所有发达国家排放的6种温室气体的数量，要比1990年减少5.2%，其中美国减少7%，欧盟减少8%，日本减少6%。包括中国和印度在内的发展中国家依照“共同但有区别的责任”的原则，制定自愿消减温室气体排放目标。

使用太阳能光伏发电替代部分常规矿物能源发电，有利于减少上述资金的投入，而用太阳能光伏发电１００千瓦时，可省油２６升或省煤５０千克，这也意味着少排放５７千克的二氧化碳、７１克的二氧化硫和７５克氮的氧化物。间接地创造出显著的经济效益。它的社会效益应该说十分明显，为全社会所共识。

4 市场前景和技术发展预测

4.1市场前景

由于太阳能光伏系统和建筑的完美结合体现了可持续发展的理想范例，国际社会十分重视，许多国家相继制定了本国的屋顶光伏计划。如美国和欧盟都制定了百万屋顶光伏计划，即到2010年美国和欧盟都将有百万屋顶装有太阳电池板并网发电。日本通产省也宣布到2010年光伏发电装机容量达到5GW，主要用于屋顶光伏并网系统。我国也在2006年正式实施《可再生能源法》。在光伏系统建设方面，我国一些相关的研究部门和产业部门也纷纷提出有关计划，比较有影响的是中国科学院电工所等单位提出的青海敦煌8MW大漠光电，并已经进行了