光伏建筑一体化技术及应用

Residential PV Deployment Scenario
STAGE 1 PV PV STAGE 3 Passive Deployment by individuals PV PV PV PV PV PV Should be considered PV PVarea PV PV as 2-dimensional
集成化
PV-LED一体化集成
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光伏建筑一体化系统应用
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上海太阳能工程技术研究中心 兆瓦级BIPV系统
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光伏遮阳系统
将太阳能光伏技术与传统的遮阳装置结合在一起的新型光 伏建筑构件。
中空光伏玻璃幕墙系统
圆环顶BIPV系统
PV-LED系统
柔性非晶硅薄膜应用系统
太空太阳能电站
太空太阳能电池发电量比地面高6～8倍
光伏建筑一体化系统概念
光伏系统作为建筑的标准体系植入建筑领域，实现与建筑的同步设 计、同步施工、同步验收、同步后期管理，使其成为建筑的有机组 成部分。
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光伏建筑一体化的优点
建筑能耗占到30％，光伏发电与建筑结合可以有效地削减建筑用电； 发电上网最为方便，不需要架设输电线路； 发电无需额外占地； 光伏发电无废气、噪声能够被人们接受； 增加建筑特色，科技、生态。
BIPV组件发展趋势
大尺寸、多样化 柔性化 模块化 集成化
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大尺寸、多样化
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柔性化
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柔性化
美国Konarka 公司
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模块化
支架结构 接线盒 引线 方便安装 提高可靠性
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集成化
光伏光热一体化集成
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标准规范瓶颈
光伏建筑产品标准 光伏建筑产品检测及认证 光伏建筑施工验收及维护规程
政策瓶颈
明确激励政策的操作细则 与电网公司的对接
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谢谢各位领导、专家！
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屋顶光伏系统
柏林火车站200KWp BIPV项目
荷兰零能源、零排放建筑
国外新型光伏建筑建筑一体化设计
芝加哥太阳能大厦
新加坡垂直农场
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国外新型光伏建筑建筑一体化设计
墨西哥城层叠式太阳能摩天大楼
迪拜 垂直村
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光伏建筑一体化发展的瓶颈
技术瓶颈
如何为多样性的建筑提供合适的光伏产品 如何解决光伏建筑中的遮挡问题
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光伏建筑一体化组件
光伏建筑一体化组件要求
美观性：光学要求、颜色、形状质感、透光率 结构性：承压、防雨、隔音、隔热等
安全性：电性能安全、结构可靠
功能性：温度通风要求、防热斑、方便安装等
光伏建筑一体化组件形式
光伏幕墙组件 光伏瓦 光伏遮阳组件
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Βιβλιοθήκη Baidu
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第三阶段——沙漠光伏电站：
• 1MW-1GMW，在沙漠、戈壁建造并网光伏电站。充 分利 用阳光，改造沙漠；
德国 Goettelborn 4 MW 光伏电站
• 第四阶段——新型光伏电站：
• 10MW-10GW，靠近沿海经济发达城市供电。节省输电成 本，发展电解制氢、贮氢规模化生产、启动氢能经济和海洋 经济；
PV PV
PV PV PV PV PV PV Depl. Limit
Earlier Stage PV
STAGE 2
PV PV
Higher Density PV PV PV PV
PV STAGE 4 Active Deployment PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV type of network PV Another PV Should be considered. PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV Total Optim.
（5）合理设计尽量减少电缆长度。
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BIPV应用形式
与屋顶的一体化应用 与墙的一体化应用 与遮阳装置的一体化应用 其它光伏建筑构件一体化应用
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与屋顶的一体化应用
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与墙的一体化应用
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与遮阳装置的一体化设计
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其它光伏建筑构件一体化设计
蓄电池 • • 适用地点：高山、离岛、基地岛….等市电无法到达处 工作方式：白天 PV 发电供负载并充电、夜间由电池供电， 必须可以自给自足。 缺点： 系统设计考虑因素多（阵列、蓄电池容量、负载与阴天数等安全系数，设计 很困难） 蓄电池建置复杂、成本高、寿命短 负载搭配不良时发电效能不佳、利用率将偏低 需由专人维持
• •
• • •
并网系统
太阳电池 阵件 直/交流 电力转换器 交流负载 适用地点：电力正常送达的任何地方 工作方式 ： 白天光伏系统并网发电、夜间由市电供电 将市电电力系统当作一个无限大、无穷寿命的蓄电池 优点： 系统简单、不需要安全系数设计、不需要专人维护 并网发电效率高、利用率高 缺点： 停电时无电可用 孤岛效应疑虑
混合发电系统
光伏发电的四个实施阶段
第一阶段——独立光伏系统：
100W-100KW，满足边远无电地区用电。 无需远距离输电；
第二阶段——并网光伏屋顶：
• 1KW-10MW，在城市或乡村中并网运行，提供削峰 电力。利用建筑物屋顶、外墙和现成的供电线路，节省 土地和线路投资； •
Solar PV Communities and Cities
光伏建筑一体化技术与应用
上海太阳能工程技术研究中心
2011.11.2
主要内容
光伏发电系统概述 光伏建筑一体化概念及设计
光伏建筑一体化应用形式
光伏建筑一体化组件技术
光伏建筑一体化系统应用
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光伏产业链
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独立系统
太阳电池 阵列 充电 控制器
PCU
放电 控制器
直流负载
BIPV 设计理念
隐藏型
和谐型
突出型
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BIPV系统设计原则
光伏与建筑的关系
整体性原则 美观性原则
技术性原则
安全性原则
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技术性原则
（1）考虑建筑物的周边环境，尽量避开或远离遮荫物； （2）兼顾建筑物的前提下，确定最优的太阳电池组件 朝向及倾角； （3）考虑太阳电池组件的通风，尽量保证通风良好； （4）根据建筑形态及组件大小确定组件排布方案 进而确定逆变器；