光伏建筑一体化设计与研究

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关于对光伏建筑一体化(BIPV)技术的研究分析

关于对光伏建筑一体化(BIPV)技术的研究分析

关于对光伏建筑一体化(BIPV)技术的研究分析摘要:绿建节能方向标,对光伏BIPV技术的设计、实施和落地经验,被动式超低能耗建筑与零碳建筑的案例分享。

关键词:光伏建筑一体化美观低能耗组件安装光伏建筑一体化 (BIPV) 是一种光伏材料,用于替代部分建筑围护结构中的传统建筑材料。

住宅建筑师和建筑商也开始将光伏材料整合到住宅的外部。

BIPV 可以作为幕墙、镶板、阳台或遮阳板连接到住宅。

此外,可以使用 PV 视觉玻璃代替传统的双窗格窗户和天窗,以提供电力和透明度。

是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力,将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。

依据建设地点的地理、气候条件、建筑功能、周围环境等因素进行规划设计,确定建筑布局、朝向、间距、群体组合和空间环境,是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力,将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。

1.光伏采光天窗介绍几种类型的光伏材料可以集成到玻璃中。

例如,特殊的太阳能光伏玻璃块可以用来代替传统的玻璃块。

这些玻璃块包含带有专用光学器件的太阳能电池,可将光聚焦到 PV 材料上。

BIPV 系统的优点包括:不需要额外的土地,减少建筑能耗,并且可以以可忽略的传输损耗传输能量。

BIPV 系统的一些障碍可能包括 BIPV 产品的成本、维护以及缺乏使用 BIPV 技术进行设计的知识。

BIPV 的安装还需要多个建筑行业的合作,例如电工、屋顶工、建筑师和工程师。

2.根据光伏方阵与建筑结合的方式不同分类第一类是光伏方阵与建筑的结合(BAPV),这种方式是将光伏方阵安装在已有建筑的屋顶、墙面等结构上,不影响原有建筑物的功能。

第二类是光伏方阵与建筑的集成(BIPV),这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现,光伏方阵成为建筑不可分割的一部分,如光电瓦屋顶、光电幕墙、光电采光顶、建筑阳台光伏栏板、公共设施停车屋顶等。

二者同时设计和施工,光伏发电组件成为建筑材料的一部分,同时具备发电和建材的双重功能,形成光伏与建筑的统一体。

太阳能光伏与建筑一体化技术探讨

太阳能光伏与建筑一体化技术探讨

太阳能光伏与建筑一体化技术探讨太阳能光伏发电技术在建筑领域的应用已经越来越普及。

建筑物是耗能最大的领域之一,能源紧缺和环境保护问题已经被广泛关注。

通过利用太阳能光伏发电技术,可以减少对传统能源的依赖,提高建筑能源利用效率,实现可持续发展,保护环境。

太阳能光伏和建筑一体化技术是当前热门的研究方向。

该技术是将光伏电池板集成到建筑外墙、屋顶或外遮阳帘等建筑元素中,以取代传统建筑材料,即“建筑材料化为发电元素”。

这样的设计不仅可以实现建筑能量自给自足,还可以增强建筑的空间美感,提高建筑的绿色环保指数。

因此,研究太阳能光伏与建筑一体化技术对于推动建筑可持续发展和智能化进程具有重要的意义。

首先,太阳能光伏和建筑一体化技术的应用可以改变现有建筑材料的特性。

传统建筑材料一般是单一功能,只能承担一个具体的作用。

而利用光伏电池板替代传统建筑材料,不仅能够发电,还可以保持材料的承载、隔热、保温等功能。

这样可以减少建筑的材料使用量,降低建筑的造价,并提高建筑的环保性能。

其次,太阳能光伏和建筑一体化技术的应用可以提高建筑的能源利用效率。

电池板的发电效率随着技术的发展已经得到了大幅度提高,甚至已经比许多传统的发电系统更加高效。

通过将电池板集成到建筑元素中,可以将光能转化为电能,实现建筑能量的自给自足。

在光照条件良好的情况下,还可以将多余发电的电能卖回电网获得利润。

这可以有效地降低建筑能耗,达到能源的可持续利用。

再次,太阳能光伏和建筑一体化技术的应用可以提高建筑的绿色环保指数。

光伏电池板一般由矽或其他可再生能源材料制造,无污染、无噪音。

并且,在光伏电池板的生产过程中不会产生CO2等温室气体。

这与传统的火力发电方式相比,光伏发电的环保性能更高。

而且,光伏电池板的维护成本低,使用寿命长,具有长期的经济和环境效益。

最后,太阳能光伏和建筑一体化技术的应用还可以提高建筑美学效果。

光伏电池板的颜色和外形可以根据设计需求进行个性化定制,使其自然地融入到建筑环境中。

光伏建筑一体化屋面系统研究与实践

光伏建筑一体化屋面系统研究与实践

光伏建筑一体化屋面系统研究与实践摘要:随着社会的发展以及科技的进步,尤其是绿色城市建设理念的贯彻和落实切实的推动了光伏建筑一体化的发展和应用。

作为目前建筑领域最为重要的研究技术之一,光伏建筑在造型、投资成本、维修等方面均具有明显的优势作用,基于此,本文通过对光伏建筑屋面进行了相关阐述,由此提出了光伏建筑一体化屋面更深层次研究以及其其未来发展趋势。

关键词:光伏建筑一体化屋面系统应用所谓的光伏建筑指的就是通过应用太阳能以及建筑屋面的融合而形成的一项绿色新技术,该技术不仅可以充分的吸收光能热量,提升对太阳能资源的最大化利用,而且还提升了屋面系统的热效率利用。

作为绿色建筑施工技术的重要组成部分,光伏建筑一体化屋面系统的应用将切实的促进建筑领域的绿色长久发展。

1光伏建筑一体化屋面相关概述1.1 光伏建筑屋面概述光伏屋面又被称为“太阳能光伏建筑面”其主要是有效的将太阳能发点产品以及建筑屋面进行结合,从而提升建筑屋面的各项性能。

光伏建筑屋面不仅具有传统屋面的外围护作用,而且还能产生电能、热能等来满足用户的需求。

需注意的是,虽然光伏屋面融合了太阳能以及建筑屋面,但是并不是单纯的太阳能光伏和建筑屋面的相加融合,而是一个有机的统一整体,具有一体化功能。

再加上,人们如今对于节能环保、美观以及经济性等要求的提升,光伏屋面的应用可以切实的满足市场需求以及时代发展。

1.2 应用光伏建筑屋面的优势首先,光伏屋面的应用可以切实的提升建筑屋面的利用率。

由于太阳能的分散优势,所以必须要依托于较大的接受面来承接太阳能,而建筑屋面本身的面积较大,为此,可以实现对太阳能的转换利用;其次,降低建设成本。

通过光伏企业和建筑企业的合作建设不仅可以切实的实现一体化发电,而且还可以降低传统建筑物对电能以及热能的需求,从而降低建设成本;再者,具有良好的隔热性。

因为光伏屋面可以有效地吸收太阳能所产生的热量且仅有10%左右的热量会渗透到室内,为此,光伏屋面不仅具有良好的存热作用,而且还可以起到隔热的效果;最后,具有一定的防灾优势。

光伏-建筑一体化研究

光伏-建筑一体化研究

光伏:建筑一体化研究在21世纪的新能源技术中有两大能源优先发展:太阳光伏发电与核聚变。

太阳光伏发电是到目前为止最长寿、最清洁的发电技术。

光伏发电对世界能源需求将会做出重大贡献的两个领域是提供住户用电和用于大型中心电站的发电。

前者将对现代建筑的发展产生重大的影响。

太阳光伏发电系统只涉及到半导体封装器件,不消耗常规能源,无运动机械部件,无污染,无噪声,维护方便,发电容量可任意选择。

光伏—建筑一体化(BIPV)提出了“建筑物产生能源”的新概念,即建筑物与光伏发电的集成化,在建筑物的外围护结构表面上布设光伏阵列产生电力。

BIPV系统可以划分为两种形式:光伏屋顶结构(PV ROOF)和光伏墙结构(PV W ALL)。

BIPV 系统一般由光伏阵列(电池板)、墙面(屋顶)和冷却空气流道、支架等组成。

对于一个完整的BIPV系统,还应该有另外一些设备:负载、蓄电池、逆变器、系统控制、滤波保护等装置。

当一个BIPV系统参与并网时,则不需蓄电池,但需有与电网的联入装置。

一、光伏:建筑一体化(BIPV)的形式与特点在80年代,光伏地面系统除大量用于偏僻无电地区、游牧家庭、航海灯塔、孤岛居民供电以及某些特殊领域外,已开始进入一般单独用户、联网用户和商业建筑。

进入90年代后,随着常规能源的日益枯竭而引起的发电成本上升和人们环境意识的日益增强,一些国家纷纷开始实施、推广BIPV系统。

光伏与建筑的结合有两种方式:一种是建筑与光伏系统相结合;另外一种是建筑与光伏器件相结合。

1、建筑与光伏系统相结合把封装好的的光伏组件(平板或曲面板)安装在居民住宅或建筑物的屋顶上,再与逆变器、蓄电池、控制器、负载等装置相联。

光伏系统还可以通过一定的装置与公共电网联接。

2、建筑与光伏器件相结合建筑与光伏的进一步结合是将光伏器件与建筑材料集成化。

一般的建筑物外围护表面采用涂料、装饰瓷砖或幕墙玻璃,目的是为了保护和装饰建筑物。

如果用光伏器件代替部分建材,即用光伏组件来做建筑物的屋顶、外墙和窗户,这样既可用做建材也可用以发电,可谓物尽其美。

太阳能光伏技术的建筑一体化设计

太阳能光伏技术的建筑一体化设计

太阳能光伏技术的建筑一体化设计第一章:引言随着全球对可再生能源需求的不断增长,太阳能光伏技术作为一种环境友好的能源解决方案得到了广泛的关注和应用。

与传统的太阳能发电系统相比,太阳能光伏技术的建筑一体化设计将太阳能电池板融入到建筑中,不仅能够为建筑提供清洁的能源,还能够为建筑带来更多的功能和价值。

本文将探讨太阳能光伏技术的建筑一体化设计在建筑行业中的应用和发展前景。

第二章:太阳能光伏技术的建筑一体化设计概述太阳能光伏技术的建筑一体化设计是将太阳能光伏系统与建筑的设计和施工过程相结合,将太阳能电池板融入到建筑中的过程。

这种设计理念使得建筑本身具备了太阳能发电的能力,大大提高了太阳能的利用效率。

太阳能光伏技术的建筑一体化设计可以在不影响建筑美观和功能的前提下,为建筑提供清洁能源,并减少对传统能源的依赖。

第三章:太阳能光伏技术的建筑一体化设计应用案例根据不同的建筑类型和需求,太阳能光伏技术的建筑一体化设计可以有多种不同的应用方式。

以下是一些典型的应用案例:1. 太阳能光伏建筑立面设计:通过在建筑外墙上安装太阳能电池板,将太阳能利用最大化,同时也起到了保护建筑内部温度的作用。

这种设计在城市热岛效应的缓解和建筑节能方面有着重要的作用。

2. 太阳能光伏屋顶设计:利用建筑的屋顶进行太阳能光伏板的布置和安装,可以为建筑提供清洁能源,并实现建筑自给自足。

这种设计在住宅小区和商业建筑中广泛应用。

3. 太阳能光伏整体建筑设计:通过将太阳能电池板融入到建筑的整体设计中,使建筑本身成为一个能源发生器。

这种设计不仅能够满足建筑的能源需求,还能够将多余的能源输出到电网上,实现能源的共享和回收利用。

第四章:太阳能光伏技术的建筑一体化设计优势太阳能光伏技术的建筑一体化设计具有许多优势,包括但不限于以下几点:1. 环保节能:太阳能是一种清洁、可再生的能源,通过将太阳能光伏系统与建筑一体化设计相结合,可以为建筑提供大部分甚至全部的能源需求,减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和碳排放。

光伏建筑一体化应用研究

光伏建筑一体化应用研究

光伏建筑一体化应用研究目录1. 内容概括 (2)1.1 研究背景及意义 (3)1.2 国内外光伏建筑一体化发展现状 (4)1.3 研究内容及目标 (5)2. 光伏建筑一体化技术概述 (6)2.1 光伏建筑一体化类型及特点 (7)2.1.1 墙体一体化 (8)2.1.2 屋顶一体化 (9)2.1.3 格构一体化 (11)2.1.4 其他一体化类型 (12)2.2 光伏材料及结构 (14)2.3 光伏系统设计与安装 (15)3. 光伏建筑一体化应用案例分析 (16)3.1.1 典型案例一 (18)3.1.2 典型案例二 (20)3.2 面临挑战的案例分析 (21)3.2.1 典型案例三 (22)3.2.2 典型案例四 (24)4. 光伏建筑一体化技术应用评估 (25)4.1 经济效益评估 (27)4.2 环境效益评估 (28)4.3 社会效益评估 (29)5. 光伏建筑一体化技术发展趋势 (31)5.1 技术发展方向 (32)5.2 政策法规支持 (33)5.3 未来展望 (35)6. 结论与建议 (36)6.2 未来研究方向 (39)6.3 政策建议 (40)1. 内容概括光伏建筑一体化的应用研究是探索将太阳能光伏系统整合到建筑结构中,从而实现可持续能源生产与高效空间利用的创新领域。

这一研究融合了工程学、材料科学、环境科学、建筑设计和结构力学等跨学科知识,旨在开发出既具有美观外观又具备高效发电能力的建筑产品。

的主要目标在于通过将光伏组件与建筑系统紧密结合,减少对额外光照面的需求,选项避光,减少空间占用,并且改善建筑物外观。

其应用不仅局限于传统的屋顶安装,还包括在墙体、幕墙玻璃和阳台等结构中集成光伏板,实现室内外空间的协同发电和保温隔热效果。

技术创新方面,的研究涉及柔性光伏材料的开发,以实现曲面和非平面结构的安装;高转换效率光伏组件的进步,提高光电转换效率,减少能量损失;智能发电系统的整合,比如的集成,以监测与控制能源生产和消费。

光伏建筑一体化技术的研究进展

光伏建筑一体化技术的研究进展

光伏建筑一体化技术的研究进展随着现代化技术的飞速发展,光伏建筑一体化技术也得到了广泛关注。

光伏建筑一体化技术是指将建筑与光伏发电技术相结合,使建筑物本身具有光伏发电的功能,以实现可持续发展和环保目标。

本文旨在对光伏建筑一体化技术的研究进展进行探讨。

一、光伏建筑一体化技术的优点光伏建筑一体化技术的最大优点在于,可以将建筑和光伏发电技术相结合,实现可持续发展。

随着全球气候变暖和人口增长,能源需求不断增加,传统能源的消耗和污染也不断加剧。

光伏建筑一体化技术可以有效地解决这些问题。

首先,光伏建筑一体化技术可以为建筑提供清洁能源,减少对传统能源的依赖。

其次,光伏建筑一体化技术可以大幅度降低建筑的能耗,减少对环境的污染和对自然资源的消耗。

最后,光伏建筑一体化技术可以降低建筑和光伏发电设备的成本,节约投资成本。

二、光伏建筑一体化技术的研究进展随着可再生能源市场的壮大,光伏建筑一体化技术的研究进展也日益显著。

目前,光伏建筑一体化技术的研究进展主要表现在以下几个方面。

1. 动态光伏建筑一体化技术的研究传统的光伏建筑一体化技术是将光伏模块集成到建筑的墙壁和屋顶上。

而动态光伏建筑一体化技术则是利用可旋转的光伏模块,将其安装在建筑的立面上,以跟随太阳的角度自动旋转,保证最大的光伏发电效率。

这种技术可以更好地利用太阳能,提高能源利用效率。

2. 光伏幕墙建筑一体化技术的研究光伏幕墙建筑一体化技术是指将光伏发电模块集成到建筑的幕墙上,取代传统的幕墙材料。

这种技术可以保持建筑外观的美观和建筑的保温隔热性能,同时也可以为建筑提供光伏发电功能。

3. 光伏天窗建筑一体化技术的研究光伏天窗建筑一体化技术是指将光伏发电模块集成到建筑的天窗上,利用天窗接收阳光提供光伏发电功能。

这种技术可以在保证建筑采光的同时,为建筑提供清洁能源。

4. 光伏夹层建筑一体化技术的研究光伏夹层建筑一体化技术是指将光伏发电模块集成到建筑的夹层板材中,既可以为建筑提供采光功能,又可以利用阳光提供光伏发电功能,并且这种技术可以保证建筑的结构稳定性。

光伏发电系统的建筑一体化设计

光伏发电系统的建筑一体化设计

光伏发电系统的建筑一体化设计随着可再生能源的日益重要,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源解决方案,广泛应用于建筑领域。

光伏发电系统的建筑一体化设计,旨在将光伏组件融入建筑外观并最大化发电效率。

本文将探讨光伏发电系统建筑一体化设计的背景、关键原则和实施方法。

一、背景在传统的光伏发电系统中,光伏组件往往被单独安装在建筑物的屋顶或立面上。

虽然这种安装方式可以有效地利用太阳能,但却面临着审美和建筑一体性的挑战。

为了克服这些问题,光伏发电系统的建筑一体化设计应运而生。

二、关键原则光伏发电系统的建筑一体化设计需要遵循以下关键原则:1. 美观性:设计应注重光伏组件与建筑外观的和谐一致。

可以通过选择与建筑材料颜色相近或设计成与建筑形状相契合的光伏组件来实现。

2. 结构完整性:建筑一体化设计需要确保光伏组件的安装不会破坏建筑的结构完整性。

光伏组件应能够承受风、雨和其他自然灾害,不会对建筑造成损害。

3. 发电效率:在建筑一体化设计中,要将光伏组件的安装与建筑的日照条件相结合,以最大化发电效率。

须选择合适的安装角度和位置,使得光伏组件能够充分接收太阳辐射。

三、实施方法实现光伏发电系统的建筑一体化设计有多种方法可供选择。

以下是其中的几种常见方法:1. 玻璃幕墙:将光伏组件与玻璃幕墙结合,使光伏组件成为建筑立面的一部分。

这种设计不仅可以利用太阳能,还可以提供建筑的自然光照。

2. 太阳能瓦片:将太阳能电池片嵌入到屋顶瓦片中,使其看起来与传统的瓦片无异。

这种设计不仅保留了建筑的传统外观,还能够发电。

3. 阳台栏杆:在阳台栏杆上安装透明的光伏组件,使其与阳台栏杆完美融合。

这种设计可以利用建筑的垂直空间,同时满足光伏组件与建筑外观的统一。

4. 屋顶花园:利用屋顶花园的空间安装光伏组件,使其与植物和景观元素融为一体。

这种设计不仅可以发电,还可以提供绿色环境。

四、总结光伏发电系统的建筑一体化设计是将太阳能利用与建筑美学相结合的创新解决方案。

光伏发电中的建筑一体化设计优化

光伏发电中的建筑一体化设计优化

光伏发电中的建筑一体化设计优化近年来,随着环境保护意识的增强和可再生能源的重要性逐渐凸显,光伏发电被广泛应用于建筑领域。

光伏发电的建筑一体化设计优化是将光伏发电设备与建筑物紧密结合,实现高效能源利用和建筑外观的统一。

本文将介绍光伏发电中的建筑一体化设计优化方法和效益。

首先,光伏发电中的建筑一体化设计优化需要考虑建筑的整体规划和布局。

在建筑设计过程中,需要将光伏发电设备的安装位置与建筑的立面形式、朝向等因素相协调。

例如,在南、西立面上设有大面积的太阳能电池板,以最大限度地吸收阳光辐射,提供充足的太阳能资源。

同时,还应尽量避免阴影的产生,确保太阳能电池板的正常工作。

其次,选择合适的光伏发电设备也是建筑一体化设计优化的重要环节。

光伏发电设备主要包括太阳能电池板、电池逆变器和电池贮能设备等。

在选择太阳能电池板时,需要根据建筑的用途和能源需求来确定不同类型的电池板。

例如,对于大型商业建筑,应选择高效的多晶硅太阳能电池板,以提高发电效率。

此外,还可以选择透明的太阳能玻璃作为立面材料,将太阳光转化为电能,同时起到遮阳、保温和隔热的作用。

优化电池逆变器的设计也是光伏发电中建筑一体化设计的关键。

电池逆变器是将直流电转化为交流电的设备,通常需要安装在建筑内部或外部,因此需要考虑逆变器的安装位置和散热措施。

为了避免占用建筑空间和影响建筑外观,可以将逆变器模块化设计,分散安装在建筑的不同位置。

此外,逆变器的散热设计也需要兼顾,以保证设备的正常工作和寿命。

最后,光伏发电中的建筑一体化设计优化还需要考虑与建筑其他系统的协同。

例如,可以将光伏发电系统与建筑的照明系统、空调系统等进行联动控制,实现能源的最优调度。

通过智能化管理,光伏发电系统可以在建筑需要较大能源时提供额外的电能,而在较低负荷时则将多余的电能输入电网,以实现能源的高效利用。

建筑一体化设计优化不仅可以提高光伏发电系统的发电效率和建筑的能源利用效率,还能为建筑提供独特的外观形象和产品卖点。

光伏建筑一体化技术的研究进展

光伏建筑一体化技术的研究进展

光伏建筑一体化技术的研究进展光伏建筑一体化技术是将光伏发电技术与建筑设计与建造相结合,实现光伏发电系统与建筑的无缝整合。

通过光伏建筑一体化技术,可以充分利用建筑表面、墙面、屋面等空间,将太阳能转化为电能,为建筑提供清洁、可再生的能源,同时又不影响建筑的实用性和美观性。

光伏建筑一体化技术在近年来得到了迅速的发展,取得了一系列的突破和创新。

首先,光伏建筑一体化技术在建筑表皮设计方面有了重要进展。

对于传统建筑而言,建筑表皮的设计主要着重于外观和绝热隔热等功能,但在光伏建筑一体化技术中,建筑表皮不仅要具备传统表皮的功能,还要能有效地收集太阳能并将其转换为电能。

因此,研究者们通过优化材料的选择、设计新的结构和形式等手段,创新性地将光伏组件融入到建筑外墙、玻璃幕墙等部位,实现了建筑外表面的太阳能收集和发电功能。

这种创新的设计不仅美观而且实用,为建筑提供了可再生的能源,同时还能降低对传统能源的依赖。

其次,在光伏材料的研究方面,研究者们取得了一系列重要的突破。

传统的硅基光伏材料通常需要采用坚硬、厚重的玻璃基板来保护光伏电池,而这种材料不适合在建筑表面使用。

因此,研究者们开发了柔性光伏材料,如柔性有机太阳能电池和柔性无机薄膜太阳能电池等。

这些柔性光伏材料可以适应不同形状的建筑表皮,并且具有较高的透明性,可以应用于建筑的玻璃幕墙等部位。

此外,还有研究团队开发了透明的有机太阳能电池和彩色太阳能电池等创新材料,为建筑提供更多的设计空间。

此外,与传统光伏电池相比,研究者们还开发了多种新型的光伏电池技术。

例如,染料敏化太阳能电池和量子点敏化太阳能电池等非硅基光伏技术,具有成本低、生产工艺简单等优点,逐渐应用于建筑领域。

另外,有机太阳能电池由于具备较高的透明性和柔性,也逐渐成为光伏建筑一体化技术中的重要技术。

这些新型光伏电池技术的发展为光伏建筑一体化技术提供了更多的选择和可能性,并为光伏建筑的实用性和经济性提供了新的解决方案。

建筑光伏发电一体化研究报告进展及应用

建筑光伏发电一体化研究报告进展及应用

建筑光伏发电一体化研究报告进展及应用一、前言建筑光伏(Building Integrated Photovoltaics, BIPV)是将光伏发电技术与建筑结构设计相结合,使其在满足建筑物结构功能的同时,也可以通过太阳光发电,以实现发电和使用等热等多功能。

本文将阐述县前有关建筑光伏发电一体化的研究进展,以及其在实际生活中的应用。

二、研究进展1.建筑光伏发电系统的研究:基于光伏技术及其系统设计,研究人员集中于提高发电效率和建筑物效能。

这包括增加光伏板的吸收率,优化光伏板配置,提高能量转换效率,开发高效的光伏逆变器等。

2.建筑光伏发电系统的热管理研究:由于光伏电池在运行过程中会产生热量,需要及时、有效地散热。

研究者在此领域主要研究高效热管理材料、智能热控制系统和散热设备,旨在降低系统温度,延长设备服务寿命。

3.建筑光伏发电系统的储能和管理系统研究:为了解决光伏发电系统因光照强度变化所引发的电力不稳定的问题,研究者专注于储能设备和管理系统的研究。

三、应用1.城市高层建筑:城市高层建筑有利于风能和太阳能的采集。

在这些高层建筑上安装BIPV系统,不仅可以提供必要的电力,还可以进行暖通空调,为建筑节能提供有效手段。

2.停车场屋顶:停车场屋顶是安装光伏板的理想场所,一方面可以充分利用空闲地产资源,另一方面,还能为电动汽车的充电提供电力。

3.公园、广场等开阔场地:在这类开阔场地上,光伏电站可以起到供电的同时,也能够形成一种新的景观元素。

4.农田:在农田上安装光伏电站也已经成为一种趋势。

农光互补(Agrivoltaics)是目前比较热门的一个应用领域,即将光伏电站建设在农田上,可以提供电,也能给底部的作物提供遮荫。

四、总结总的来说,在光伏技术和建筑领域的跨学科研究已经趋于深化,并且产生了一定的研究成果。

这些成果在实践中的应用也验证了其可行性和有效性。

然而,目前建筑光伏发电一体化还存在许多挑战,包括设备成本高、安装和维护困难、发电效率低等问题。

光伏建筑一体化设计的探讨

光伏建筑一体化设计的探讨

光伏建筑一体化设计的探讨1 引言所谓光伏建筑一体化技术,就是将太阳能发电设备同建筑相结合的一种技术,其通过在建筑外围安装光伏发电矩阵,通过对这部分太阳能的利用为我们提供生活所需的电力。

而由于建筑物在类型方面所存在的不同,就使得实际光伏设计的形式也存在着一定的差异:一种是将光伏仿真设备直接阵附在建筑物上,另一种则是将光伏方阵集成到建筑物之中。

而为了能够对该种技术进行更好的应用,就需要我们在对其价值具有充分了解的基础上对其设计方式进行更好的研究。

2 光伏建筑一体化技术的应用价值对于光伏建筑一体化技术来说,其在实际应用中具有着较高的价值:首先,不占用土地。

对于该项技术的光伏镇流来说,其一般都直接安装在建筑的外墙或者屋顶位置,并不存在对土地的占用情况,而在今天城市土地寸土寸金的情况下,该种特征则是非常重要的。

此外,在一年当中,夏季可以说是建筑居民用电量最高的一个时段,而在夏季,太阳也具有着最长的日照时间,恰好能够为我们的光伏建筑一体化系统提供更多的电能,对于城市的电力供应也具有着非常积极的缓解作用;其次,绿色环保。

对于该种技术来说,太阳能是其主要的发电能源,这种能源具有着绿色、环保、高效的特征,并不会对环境造成任何的污染,而这也同我国现今生态可持续发展的理念良好吻合,此外,太阳能还一种可再生、免费的能源,我们在对其使用的过程中并不需要考虑能源匮乏的情况;再次,节约成本。

对于该技术来说,其在实际应用中一般都是并网光伏系统,并不需要对蓄电池进行配备。

而正是这种特点,就使其能够在节约投建设成本的同时不会受到蓄电池荷电状态的限制;最后,节能减排。

对于该种技术来说,其对于我国建筑起到了良好的节能作用,因为通过光伏阵列的应用,则能够帮助我们将太阳能良好的转换成生活所需的电能,能够在对室外综合温度进行降低的同时对建筑内部墙体热负荷以及空调冷负荷进行降低,较好的起到了节能减排的作用。

3 光伏建筑一体化设计方式3.1 安装形式根据建筑同光伏组件间结合形式的不同,光伏建筑则可以主要分为以下几类:第一,是建筑同光伏系统进行直接的结合,即光伏系统附着在建筑物中,并以并网或者独立电源的方式进行供电,其主要安装在建筑物的外墙或者屋顶位置;第二,光伏器件同建筑在建设时就进行了集成,即光伏建筑一体化。

太阳能光伏系统的建筑一体化设计与优化

太阳能光伏系统的建筑一体化设计与优化

太阳能光伏系统的建筑一体化设计与优化近年来,随着环境保护和可持续发展意识的不断增强,太阳能光伏系统作为一种清洁能源获得了广泛关注。

为了更好地利用太阳能资源,太阳能光伏系统的建筑一体化设计与优化成为了一个重要的研究方向。

本文将介绍太阳能光伏系统的建筑一体化设计的意义,并探讨相关的优化策略。

一、建筑一体化设计的意义1.节省用地资源太阳能光伏系统的建筑一体化设计可以充分利用建筑物的屋顶、墙面和其他空间,最大限度地减少占地面积,节省用地资源。

2.美化城市景观太阳能光伏系统的建筑一体化设计可以将太阳能电池板融入建筑外观,使建筑物既具有美观的外观,又能发挥太阳能发电的功能,美化城市景观。

3.提供可再生能源太阳能光伏系统的建筑一体化设计可以为建筑物提供可再生能源,减少对传统能源的依赖,降低能源消耗,同时减少对环境的污染。

二、建筑一体化设计的优化策略1.选取合适的太阳能电池板在建筑一体化设计中,选择合适的太阳能电池板是至关重要的。

太阳能电池板的颜色、质地和尺寸等都应与建筑物的外观相协调,以确保太阳能光伏系统的建筑一体化设计的整体美观。

2.考虑建筑的方向和倾斜角度太阳能光伏系统的建筑一体化设计需要考虑建筑物的方向和倾斜角度,以确保太阳能电池板能够充分接受太阳辐射并发挥最大发电效率。

3.整合建筑外壳与太阳能电池板建筑一体化设计需要将太阳能电池板与建筑外壳有机地结合起来,使其不仅能够正常发电,还能够起到建筑保温、隔热和防水等功能。

4.考虑建筑整体的能效设计在建筑一体化设计中,应该综合考虑建筑的整体能效设计,包括建筑材料的选择、采光设计和热能设计等,以提高建筑的能效和太阳能光伏系统的发电效率。

5.优化系统的电网接入太阳能光伏系统的建筑一体化设计还需要优化系统的电网接入,确保系统能够稳定地将发电功率注入电网,并合理利用电网资源。

三、建筑一体化设计的案例分析以某大型商业综合体为例,该综合体采用了太阳能光伏系统的建筑一体化设计。

太阳能光伏系统在建筑一体化设计中的应用

太阳能光伏系统在建筑一体化设计中的应用

太阳能光伏系统在建筑一体化设计中的应用随着全球环境问题日益凸显,人们对可再生能源的需求也越来越迫切。

太阳能作为一种清洁、可再生的能源,被广泛应用于各个领域。

其中,太阳能光伏系统在建筑一体化设计中的应用备受关注。

本文将就太阳能光伏系统在建筑一体化设计中的应用进行探讨。

一、节能减排太阳能光伏系统可以将太阳辐射转化为电能,不仅可以为建筑提供清洁能源,减少对传统能源的依赖,还可以减少二氧化碳等温室气体的排放,从而减少对环境的污染,实现节能减排的目标。

二、建筑美学太阳能光伏系统可以与建筑完美融合,既可以满足建筑的能源需求,又可以提升建筑的美观度。

通过设计精美的太阳能光伏板,可以为建筑增添独特的艺术感,使建筑更加具有创意和科技感。

三、可持续发展太阳能光伏系统的应用可以促进建筑行业向可持续发展方向转变。

建筑一体化设计中引入太阳能光伏系统,可以有效利用太阳能资源,同时减少对传统能源的需求,推动建筑行业实现绿色低碳发展。

四、经济效益引入太阳能光伏系统可以为建筑节约能源成本,降低用电支出,提高建筑的经济效益。

虽然初期投资较高,但随着技术不断成熟和市场规模的扩大,太阳能光伏系统的成本也在不断降低,逐渐成为适用于建筑的经济实用的可再生能源装置。

五、环境保护太阳能光伏系统的运行不会产生废气、废水等污染物,对环境没有负面影响。

相反,太阳能光伏系统的应用可以减少化石燃料的燃烧,减少二氧化碳排放,降低温室气体的浓度,保护地球生态环境。

六、灾害救援太阳能光伏系统的独立发电功能可以为建筑提供应急电源,保障建筑内部的正常运行。

尤其在自然灾害等情况下,太阳能光伏系统可以应对停电情况,提供可靠的电力支持,为灾害救援提供必要的保障。

七、成本效益太阳能光伏系统的使用寿命长,维护成本低,对建筑业主来说具有较高的成本效益。

随着技术的不断发展和市场的逐渐成熟,太阳能光伏系统的整体性价比不断提升,逐渐成为建筑业主的首选之一。

八、技术创新太阳能光伏系统的应用促进了建筑领域的技术创新。

光伏建筑一体化设计研究

光伏建筑一体化设计研究

光伏建筑一体化设计研究郝国强1,瞿维佳2,李庆来2,于霄童1,黄勇1,李红波1(1.上海太阳能工程技术研究中心有限公司,上海200241;2.上海世博(集团)有限公司,上海200040)摘要:光伏建筑一体化是城市中应用太阳能的重要方向,在光伏并网发电应用中占有很大的市场份额。

文章阐述了光伏建筑一体化设计原则,分析了光伏与建筑的结合形式,并介绍了上海世博会光伏建筑一体化的应用设计。

关键词:光伏建筑一体化;设计;并网系统中图分类号:T U18文献标识码:B系统供电成本,提高风光互补发电的经济效益。

参考文献:[1]陈俊.风光混合独立供电系统研究[D].内蒙古工业大学,2006.[2]陈博.风光复合发电的初探[J].上海电力,2008(2):139-141.[3]李爽.风/光互补混合系统优化设计[D].中国科学院电工研究所,2001.[4]陈忠斌,胡文华.电力电子技术在风力发电中的应用[J].上海电力,2005,9(12):22-26.[5]张伯泉,杨宜民.风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势[J].中国电力,2006(6).[6]杨宜民,张伯泉.基于多Agent的风力/太阳能互补发电场能量管理系统[J].电力自动化设备,2007(08).[7]王建彬.风/光互补发电系统的管理控制初探[D].广东工业大学,2008.[8]彭文峰.风光电互补节能系统中的关键技术研究[D].国防科学技术大学,2005.[9]刘树民,王若栋.光伏与风力发电互补上网的若干技术问题[J].国际电力,2005(3):30-33.收稿日期:2008-12-16作者简介:朱芳(1985-)女,硕士研究生,从事火电机组经济性分析与信息化技术应用研究;王培红(1959-)男,博士,教授,从事火电机组性能分析与经济运行方面的教学和研究工作。

(责任编辑:吕斌)1引言光伏建筑一体化(Building Integrated Pho to-v oltaics,BIPV)是太阳能应用领域的重要方向,以光伏建筑一体化为核心的光伏并网发电应用占据了目前大部分的光伏市场份额。

装配式建筑施工过程中的光伏发电与建筑一体化技术研究

装配式建筑施工过程中的光伏发电与建筑一体化技术研究

装配式建筑施工过程中的光伏发电与建筑一体化技术研究随着人们对环保节能的需求日益增加,光伏发电作为一种可再生能源形式备受关注。

而在建筑领域,传统的砖混结构无法满足现代社会对节能减排和可持续发展的要求。

因此,将光伏发电与建筑一体化技术相结合成为了未来的发展方向。

本文将探讨在装配式建筑施工过程中光伏发电与建筑一体化技术的研究进展、挑战和应用前景。

一、研究进展1. 解决技术问题在光伏发电与建筑一体化技术研究中,面临着多个技术问题需要解决。

首先是如何有效地整合光伏组件到建筑外墙或屋顶结构中,使其既具备良好的建筑功能,又可以实现高效的太阳能转换。

目前,研究人员已经提出了多种整合方式,并通过优化设计和专利创新大幅提升了太阳能利用率。

2. 设计优化光伏发电与建筑一体化技术的设计优化是研究中的重要问题。

通过合理设计,可以最大程度地减小光伏组件对建筑外观造成的影响,实现建筑整体性与美观性。

同时,在结构设计上要考虑光伏组件安装后的稳固性和可靠性,确保其能够在各种恶劣气候条件下正常工作。

3. 动态监测与控制为了实现光伏发电系统的最佳性能,动态监测与控制技术必不可少。

该技术可以实时监测并评估光伏组件的工作状态,发现并解决故障问题。

通过智能控制系统调整光伏组件的角度和位置等参数,可以最大限度地提高太阳能利用率,并延长光伏组件的使用寿命。

二、面临的挑战1. 技术标准缺乏当前在国内外尚未形成统一的标准和规范体系,这给光伏发电与建筑一体化技术研究带来了困扰。

因此,在研究过程中需要不断完善相关标准和规范,确保施工质量和安全性。

2. 成本控制问题光伏发电与建筑一体化技术在施工过程中往往需要增加额外的材料和设备成本。

这对项目的可行性产生了一定影响。

因此,如何降低成本、提高光伏组件的制造效率,是研究中亟待解决的问题。

3. 社会认可度不高由于光伏发电与建筑一体化技术还处于起步阶段,很多人对其认识不够深入,甚至存在抵触情绪。

因此,在推广应用过程中需要加大宣传力度,提高社会公众对该技术的认可度。

智能光伏建筑一体化设计

智能光伏建筑一体化设计

06
智能光伏建筑一体化发展趋势与挑战
技术发展趋势预测
光伏材料技术创新
研发更高效、更轻薄、更灵活的光伏材料,以适应不同建 筑形式和需求。
光伏系统与建筑集成设计
将光伏系统作为建筑设计的一部分,实现光伏系统与建筑 的完美融合,提高建筑的美观性和实用性。
储能技术与智能电网的结合
发展储能技术,将多余电能储存起来,并通过智能电网进 行调度和管理,提高能源利用效率。
能源消耗和运营成本。
功能性原则
确保光伏组件与建筑物的完美 结合,满足建筑物的使用功能 和审美需求。
经济性原则
在保证光伏建筑一体化设计质 量的前提下,尽量降低投资成 本,提高经济效益。
可持续性原则
注重环保、节能、资源循环利 用等方面的考虑,推动绿色建
筑的发展。
02
智能光伏建筑一体化技术
光伏技术原理及分类
市场挑战
市场竞争日益激烈,需要不断提 高产品质量和服务水平以赢得市 场份额。应对策略包括加强品牌 建设、提升客户满意度等。
政策挑战
政策环境的变化可能对智能光伏 建筑一体化的发展带来不确定性 。应对策略包括密切关注政策动 态、及时调整企业战略等。
THANKS
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02
光伏+绿色建筑
将智能光伏建筑一体化设计与绿色建筑理念相结合,实现建筑的节能、
环保和可持续发展。这种模式适用于新建或改建的绿色建筑项目。
03
分布式光伏电站
在城市或乡村地区建设分布式光伏电站,将太阳能光伏板分散布置在建
筑物屋顶或墙面上,实现区域性的清洁能源供应。这种模式适用于城市
或乡村地区的能源规划项目。
储能容量配置
根据光伏发电量、用电负 荷等因素,合理配置储能 系统的容量,确保系统稳 定运行。

光伏建筑一体化设计与应用实践

光伏建筑一体化设计与应用实践

光伏建筑一体化设计与应用实践一、现状分析光伏建筑一体化设计是指将光伏组件融入到建筑结构中,实现建筑自发电的功能。

近年来,随着人们对可再生能源的重视和建筑能源消耗问题的日益凸显,光伏建筑一体化设计成为了研究热点。

目前,我国在光伏建筑一体化设计领域取得了一系列成果,但也存在一些问题。

光伏建筑一体化设计技术还不够成熟。

目前主流的光伏建筑一体化设计方案多是在传统建筑外部添加光伏组件,无法真正实现光伏组件与建筑结构的完美融合。

光伏建筑一体化设计成本仍然较高,很多项目由于经济原因无法得以实施。

再者,光伏建筑一体化设计的规划与实践之间存在一定的脱节,导致一些项目在实施过程中出现了问题。

二、存在问题1. 技术不成熟:目前光伏建筑一体化设计技术仍处于起步阶段,建筑师和工程师对于光伏组件的设计和应用方式仍存在一定的不足,导致设计方案难以实现理想效果。

2. 成本较高:光伏建筑一体化设计的成本要远高于传统建筑,这严重制约了该技术的推广应用。

目前很多地区的建筑项目由于经济原因无法进行光伏建筑一体化设计。

3. 规划与实践脱节:在一些光伏建筑一体化设计项目中,规划阶段的考虑不够周全,导致在实施过程中出现问题,甚至出现安全隐患。

三、对策建议1. 推动技术研发:和企业应加大对光伏建筑一体化设计技术的研发投入,提高技术水平,促进技术的成熟和完善。

2. 优化成本结构:在光伏建筑一体化设计的实施过程中,应采用更加经济有效的设计方案,降低成本,使得更多项目可以承担得起光伏建筑一体化设计。

3. 加强规划与实践的衔接:在光伏建筑一体化设计项目的规划阶段应加强与实践的衔接,充分考虑项目的可行性和实施方案,避免因为规划不周导致的实际问题。

四、结论光伏建筑一体化设计是未来建筑发展的重要方向,具有重要的意义和广阔的市场前景。

然而,要实现光伏建筑一体化设计的可持续发展,需要、企业、设计机构等多方共同努力,加大技术研发投入,优化成本结构,增强规划与实践的衔接,以推动光伏建筑一体化设计的全面发展。

关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的一体化设计研究

关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的一体化设计研究

关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的一体化设计研究摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。

随着可再生资源的日益减少以及生态环境的不断破坏,清洁能源的需求愈发迫切,太阳能光伏系统是将太阳能通过元器件转换为电能,从而满足工厂和居民日常用电的需求。

太阳能建筑一体化设计(BIPV),就是将太阳能产品及构建应用在建筑上,利用建筑自身结构特点来充分利用太阳能,实现了太阳能建筑一体化。

不仅有利于保护生态环境,同时还能对建筑起到美化作用,是未来太阳能光伏发电技术发展的重要方向。

本文就关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的一体化设计展开探讨。

关键词:太阳能;光伏发电;建筑施工;一体化引言现代化社会中,人们对舒适建筑环境的追求越来越高,导致建筑采暖、空气调节、照明等能耗日益增长,传统的化石能源也在不断消耗殆尽。

随着社会的不断进步和科技的飞速发展,各种新型能源逐步得到人们重视。

太阳能作为新型能源中的一种,具有可再生、能量大、普及广、绿色清洁等优点。

近年来,光伏发电在新能源开发利用上得到了广泛的应用,其中光伏建筑一体化(BIPV)应用技术具有广阔的应用前景。

1太阳能光伏发电技术概述不管是并网发电系统还是自成系统,太阳能光伏发电系统都是由三部分组成,主要有太阳能电池板、控制器、逆变器。

在太阳能光伏发电系统的安装和维护工作中,其操作步骤非常简单,因为它自身没有机械部件,主要应用在有电能需要的地方。

在应用过程中,太阳能电池板可以把太阳能转化成直流电,然后在通过逆变器把直流电转化成交流电,最终再借助配电箱对电能进行合理分配,把一部分的电能应用到建筑方面,剩余部分的电能就会传输到公共的电网中,如果遇到夜间发电量不充足或阴天时,就可以使用公共电网来提供电能。

该种方式具有一定的优势,它不仅可以降低能源的消耗,而且还能满足建筑节能的实际需求。

2太阳能光伏发电技术现状光伏发电技术是利用半导体PN结的光生伏特效应,当太阳光照射在光伏电池的PN结上,由于扩散运动使P区带正电,N区带负电,PN结两端产生电势差,将光伏电池接通外电路就会形成电压和电流,进而将太阳能转换为电能。

太阳能光伏建筑一体化的研究设计

太阳能光伏建筑一体化的研究设计

太阳能光伏建筑一体化的研究设计【摘要】本文介绍了关于太阳能光伏建筑一体化的研究设计,从我国发展光伏建筑一体化的现状,讨论了光伏建筑一体化的设计要素,并依据相关的规范,探讨研究设计中的有关事项,为我国太阳能光伏建筑一体化的发展前景提供更好的条件。

【关键词】太阳能;光伏建筑一体化;研究设计;孤岛效应随着社会经济的发展,全球的能源也在日益的短缺中,故此我国也更加注重再生能源的开发。

因此,太阳能光伏建筑一体化也应运而生,它不仅是一种新能源的利用方式,更是直接把太阳能对建筑的辐射能直接转化为电能的发电方式,不仅可以满足该建筑的用电需求,还是节约能源的好办法。

以下本篇来就来研究太阳能光伏建筑一体化的设计方法。

1.太阳能光伏建筑一体化原理和发展前景1.1光伏建筑一体化的设计原理太阳能光伏建筑一体化其实就是一个发电系统,其原理也就是将光伏电池(太阳能电池)安装在建筑物中或是与建筑物相结合的方式,从而会产生光电效应,此时就可以直接将太阳能的可再生辐射能源直接转化成电能,电能再经过配套的逆变控制器转换,从而使这种发电方式产生的电能可以直接满足该建筑的用电量。

当然,如果用电量富余的情况下,还可以将其送给市政电网中,以此来满足对于可再生电能的开发和利用。

1.2光伏建筑一体化系统的发展前景光伏建筑一体化系统不仅能提高经济效益,还能实现低碳、环保、绿色、可持续发展的社会理念,对于部分电量短缺的地区也是很有益处的,还可以提高我国的电力水平。

在建筑物的外围使用光伏发电的一体化系统,设置光伏阵列来产生电力,不仅可以满足建筑的用电需求,还可以增加建筑的经济效益,带来更好的经济收益。

在我国开展光伏建筑一体化的发电项目,不仅清洁环保,而且低成本高效益,作为一种新的发电能源,不仅可以改善我国目前的用电状态,还能减少我国的资源浪费,使得再生的太阳能发电得到充分的使用,增强我国的电力开发水平。

2.太阳能光伏建筑一体化的设计需求2.1光伏建筑一体化的设计步骤在研究太阳能光伏建筑一体化的开发中,应该遵循一定的设计步骤,不仅包括对当地资源的可行性研究,还应该对太阳能光伏组件和电池的容量进行科学的判断和研究计算,保证光伏建筑一体化在设计阶段的完整性。

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·478·建筑设计建筑工程技术与设计2015年10月上
光伏建筑一体化设计与研究
武铁军
(北京建筑大学)
【摘要】绿色建筑设计应尽量减少建筑的能源需求;尽量提升可再生能源提供率以及尽量提高传统能源使用效率。

绿色建筑设计应是从建筑的各个方面出发,实现开源节流,降低建筑的能耗、提高可再生能源的利用(包括利用太阳能、风能、地热能、生物质能等),向着真正的绿色建筑迈进。

太阳能无疑是最好的能源来源,本研究主要是针对太阳能的利用,力图早日实现建造“双零建筑”(零能耗、零排放)的目标。

本研究以低碳型绿色建筑的原理及相关方法,进行光伏发电与建筑一体化的设计与研究,结合本单位新办公楼屋顶平台加建光伏会所项目,把光伏发电和建筑维护结构结合在一起,主要是从光伏建筑一体化概况、光伏建筑实践、光伏建筑一体化(BIPV)技术通过光伏计算,分析产生的社会效益。

【关键词】BIPV系统、幕墙的材料及热工、社会效益
引 言
本研究主要是针对北京等大城市用地紧张、能源消耗量大、有大量已建建筑屋顶均空闲,屋顶急需解决夏季防热、防水维修,以及屋顶需要加建天台屋等需求进行研究。

太阳能技术除被动技术外,还发展了主动技术,这主要表现在太阳能光热利用和太阳能光电利用两个方面。

第一,太阳能光热利用主要是用于采暖和制冷,根据利用温度的高低分为高温利用、中温利用和低温利用。

第二,太阳能光电技术主要是利用单晶硅或多晶硅将光能转化为电能,一般用于航天飞机、空间站或边远地区。

太阳能建筑的光电利用,主要是用来实现太阳能照明和发电。

太阳能从单纯的生活热水利用逐步发展成为绿色生态建筑中重要的组成部分。

太阳能的有效利用需要与系统的建筑节能设计、先进的建筑节能技术和节能产品等优化组合,才能实现建筑耗能的结构调整,提高利用太阳能的保证率,为建筑提供采暖、制冷和生活用水,营造低能耗、高舒适、健康的生活环境,实现可再生能源的高效利用。

1、光伏建筑一体化概况:
国外光伏与建筑的结合形式大体上分为两类:一是建筑与光伏系统的结合,称为光伏附着设计(BAPV);另一种是建筑与光伏组件的结合,称为光伏和建筑的一体化集成设计(BIPV)要求光伏器件与建筑材料集成化。

国内对光伏与建筑的结合形式还没有统一的划分。

1.1 BIPVBIP概念:
光伏建筑一体化(Building Integated Photovoltaies,简称BIPV)指在建筑外围护结构的表面安装光伏组件提供电力,同时作为建筑结构的功能部分,取代部分传统建筑结构如屋顶板、瓦、窗户、建筑立面、遮雨棚等,也可以做成光伏多功能建筑组件,实现更多的功能,如光伏光热系统、与照明结合、与建筑遮阳结合等。

1.2 BIPVBIP系统原理:BIPV 系统有独立发电和并网发电两种形式。

独立发电系统就是光伏系统产生的电仅供自己使用;并网发电系统就是光伏系统与公共电网相连,光伏发电系统产生的电除自己使用外,还可向公共电网输出。

独立发电和并网发电发电系统。

1.3 BIPV 主要形式:有光伏采光顶(天窗)、光伏屋顶、光伏幕墙、光伏遮阳板(分为有无遮光要求两种)屋顶光伏矩阵、墙面光伏矩阵等几种类型。

1.4 BIPVBIP优越性:(1) 光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或墙面上,无需额外用地或增建其他设施。

(2) 可原地发电、原地用电,节省电站送电网的投资。

(3) 夏季,处于日照时,由于大量制冷设备的使用,形成电网用电高峰。

而这时也是光伏阵列发电最多的时候。

BIPV 系统除保证自身建筑用电外,还可以向电网供电,从而缓解高峰电力需求。

(4) 由于光伏阵列安装在屋顶和墙壁等外围护结构上,吸收太阳能、转化为电能大大降低了室外综合温度,减少了墙体得热和室内空调冷负荷。

(5) 绿色环保,清洁能源。

(6) 用电需求与建筑面积利用最大化。

我国每年新增建筑幕墙为2000 万平方米,若 5% 采用光伏幕墙, 则可装机容量约为 40MWp,可年发电约 0.5 5 亿 kWh。

据不完全统计,我国建筑屋顶面积总计约 100 亿平方米, 若1 % 的屋顶采用光伏组件覆盖,则年发电约150 亿 kWh。

可见推进太阳能光伏发电系统在建筑中的规模化应用,其潜力十分巨大。

2、光伏建筑一体化(BIPV)工程实践
2.1工程现状条件及设计要求:
本项目位于北京西四环与玲珑路的交叉口,玲珑天地项目内,为中国电子工程设计院新办公楼屋顶加建光伏会所。

新加屋顶光伏会所建筑面积160平米,在办公楼9层顶的屋顶平台上加建的光伏会所。

要求进行光伏建筑一体化(BIPV)设计。

2.2工程做法概述:本工程为高层建筑屋顶加建项目,执行北京地区节能设计标准。

本工程采用钢结构,具体构造为:1)原建筑为框架结构,在原屋面框架梁上增设钢柱子,钢柱子上设钢梁,构成维护结构的承载系统。

2)钢柱外侧通过墙壁檩条固定彩色压型夹心保温板。

3)屋面通过钢梁及檩条固定BIPV幕墙主次龙骨,龙骨上镶嵌玻璃,后打胶密封,做法同玻璃幕墙屋顶天窗。

3、光伏建筑一体化(BIPV)技术
3.1 BIPV主要由两部分构成:1) 为幕墙构造--实现建筑维护结构; 2) 电气系统--直流发电、汇流逆变及计量供电的功能。

3.2 BIPV原理详见右图:
3.3 构造体系组成详见右图
1)建筑结构2) BIPV光伏组件 3) 幕墙框架体系 4) 幕墙转接系统
4、光伏软件计算:
采用PVSYST5.1版本软件对本工程进行模拟太阳能发电量计算:本工程采用的太阳能板尺寸为1650mmX950mm,单块板额定发电功率为发235W,本工程共80块,总量为235X80=18800W。

屋面坡度为5%。

光伏组件面积为179平米,PVSYST计算结果可见,北京地区,四至六月为太阳能发电效率最高,二月、三月、七至十月发电效率其次,十一月至一月发电量最少。

全年发电量较高。

结语-
--光伏发电效益分析:
本光伏系统总装机容量为:18.8KW,预计年平均发电量约为18470kWh。

使用太阳能光伏发电将减少火力发电所导致的环境污染,从而减少国家治理污染的支出,具有难以估量的间接收益。

(1)、经济效益分析: 25年内节电量为46.176万Kwh,25年内至少可节约电费约¥69万元;25年共节约一次性能源量:151.212吨;节约国家火电建设成本:14.67万元;节约25年火电运营成本:17.55万元;减少25年环境综合治理费用20.72万元。

(2)、环境效益分析:每年可减排二氧化碳20.021吨、二氧化硫0.185吨、氧化氮0.054吨;
5、社会效益分析
1)本项目单纯按发电量来算,其经济值是较低的;与常规能源相比,费用仍然比较高,这也是制约太阳能光伏应用的主要因素。

然而,我们也应看到,治理常规能源所造成的污染是一项很大的“隐蔽”费用,一些国家对化石燃料的价格也进行了补贴。

2)太阳能光伏发电虽一次性投资较大,但其运行费用很低。

3)太阳能光伏与建筑相结合是一个方兴未艾的领域,有着巨大的市场潜力。

光伏建筑一体化设计与研究
作者:武铁军
作者单位:北京建筑大学
刊名:
建筑工程技术与设计
英文刊名:Architectural Engineering Technology and Besign
年,卷(期):2015(28)
引用本文格式:武铁军光伏建筑一体化设计与研究[期刊论文]-建筑工程技术与设计 2015(28)。

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