光伏建筑一体化

将光伏技术引入建筑物全球气候变化的潜在威胁、日益增长的能源需求、化石能源的不可避免的枯竭，使人类对可再生能源的需求越来越迫切。与此同时，建筑能耗在工业国家庭中已占20%-30%，因此，在建筑设计中考虑能源消耗和环境的需求越来越大。传统的节能建筑考虑隔热、加热、通风、温室、照明设计等，但是太阳能电力主动生成高级能源，与建筑完美结合，提供了可持续建筑的新概念。什么是太阳能建筑集成光伏建筑一体化(BIPV)是建筑与太阳能发电相结合的一种理念。这种发电系统既可以发电，也是建筑物的一部分。Pv系统的标准组件是PV模块(PV Module)。太阳光照射在太阳能电池上，产生光生螺栓效应，产生直流电。太阳能电池用不同的材料连接起来，形成组件。组件通过电气的串行和并行方式连接到光电池方形。太阳能方形输出的直流通过逆变器，将交流电源合并到电网中。光伏组件可以通过多种方式集成到建筑物中。将太阳能组件直接安装在建筑物的外观上最简单，但只是屋顶的太阳能发电。我们认为太阳能建筑应该合并，将太阳能构件融合到建筑中，成为建筑整体结构的一部分。如果日光元件位于建筑的背景中，则仅从能源的角度考虑。因为光伏组件的特性也作为多功能建筑因素，可以提供电力，控制照明，为建筑引入新的设计理念。建筑用集成光伏组件(BIPV模块)可以替代现有建筑材料，降低光伏发电成本。它不占用额外的空间，也可以在人口稠密的城市使用。电力可以在生产现场使用，减少能源运输的损失。电力网需求大的时候，电力使用量通常达到峰值，起到调节电力网的作用。设计好的集成系统也是太阳能利用的最好形式，可以提高市场接受度，为业主创造良好的社会形象。光伏组件没有机械运动组件，建筑结构没有问题，维护费用低廉。经证明，光伏组件至少工作了30年以上。光伏组件是模块化技术，可以根据实际需要设计光伏方阵面积。光伏技术基本上可以四处使用，组件也容易搬运和装载。这些因素与光伏技术(尤其是建筑)相结合的BIPV具有优越性和可行性，也许目前唯一能阻止它的就是价格。如果光伏组件更好地普及，市场的要求将促进生产规模的扩大和光伏技术的发展，价格总有一天会被我们接受。综合光伏建筑设计日光建筑集成是日光与建筑的集成，所以关键问题是日光和建筑的不同设计目标会发生冲突。太阳能发电系统的目标是优化太阳能正方形的位置和角度等，以最大限度地提高能源产量，但在建筑方面要考虑的是建筑成本、建筑面积优化、照明控制、热性能和建筑美。通常，由于制冷是建筑的最大能耗点，因此建筑壳体必须适当降低太阳光的入射功率。太阳能需要最多的太阳辐射才能最大限度地提高性能。因此，出色的BIPV设计需要工程师和建筑师的合作。说明材料，因为BIPV组件必须与建筑结构搭配使用，一般组件不会像1块玻璃和2块TPT或玻璃一样封装，而是使用双层结构、安全玻璃、中空玻璃、Low-E玻璃、干燥剂等技术。必须满足建筑物的安全标准，如建筑物幕墙中使用的安全玻璃，以承受风压、冰雹等自然因素的影响。要用室内空调调节温度，必须有一定的隔热功能。要减缓组件老化，必须保持机密性。要满足室内照明的要求，需要控制组件的透射比。甚至为了与建筑的外观协调，必须考虑构件的颜色和外观。组件之间的catgut和防雷等已不能再说了。而且，除了组件本身的集成外，光伏系统的维护和运行控制也必须集成到建筑物的维护和控制中。此外，缺乏美感的太阳能应用程序将在追求建设效果的建筑师和预计看到城市良好形象的政府官员、对太阳能发电技术的挑战和BIPV发展机会的市场上受到更大的阻力。设计好的BIPV完美地融合了光电池的优点和建筑物的特征。因此，评估BIPV的设计需要从三个方面考虑。在太阳光技术中，要考虑太阳光正方形的空间位置和方向、正方形和逆变器的合作、防雷、绝缘等安全措施；在建筑设计中要满足特殊的建筑标准，减少建筑能耗，提高居住舒适度；从建筑美学上来说，这是最低限度的科学，比较主管的判断。光伏建筑案例分析我们在具体案例中应用了上述技术。北京列车南站太阳能发电系统应用于南站屋顶中央天窗，根据总天窗的30%左右放置光电池板，光电池矩形分布在最大长度约400米、最大宽度约50米的屋顶两侧和两端。太阳光正方形在西北方向倾斜45度，太阳光正方形倾斜7度。单个光伏整体玻璃部件分别以150瓦和225瓦的功率使用720和604个构成BIPV光伏屋顶。光伏组件使用顺式太阳能电池，与晶体硅电池相比，透射比不同，可以选择优点。照明台下方有高架旅客候车室，光线透射，需要遮阳。中央日光波段釉玻璃的透射率为40%，光伏组件的透射率控制为10%。晶硅达到透光性必须通过组件的间距，建筑视觉效果不如CIS。此外，该应用的倾斜角小于理想角度，CIS的发电功率比晶体硅电池受入射角影响较小。太阳光部件直接用作建筑屋顶，必须能承受一定的风压和雪重量。因此，购买的CIS光电元件结构强度不足，不能直接用作建筑材料。南站使用2个75瓦的CIS太阳电池组件和封装玻璃构成光伏整体玻璃组件和3个75瓦CIS太阳电池组件和封装玻璃构成光伏整体玻璃组件。封装玻璃应具有符合建筑要求的强度，并按照所需尺寸切割。此外，将干燥剂添加到整个玻璃部件中，以满足水密度，减缓太阳电池老化。光伏组件与屋顶结构紧密结合，保持屋顶结构的建筑形式和可观看性。整个光伏屋顶系统由30个子系统组成，总安装功率为243.9kWp。太阳光系统使用非能量存储设备，公共栅格和栅格连接，栅格连接方式不可逆，满足特定的电能质量要求。直流系统使用未接地的系统，交流系统与建筑交流系统匹配。直流系统和交流电源机柜安装了防雷装置，以保护逆变器不受连接到直流系统和交流电源线的引导光线的影响。这个太阳能发电站每年产生约l0万千瓦时的电力，可以节约36吨煤，减少8.7吨二氧化碳的排放。它具有全社会提倡节能环保的效果，成为公共示范建筑。光伏建筑发展的愿景中国政府早期通过国际间的合作，在中国西部完成了一系列试点项目。主要是用户使用太阳能发电系统或建设小型太阳能发电站，解决边远地区没有电的村庄和没有电的家庭的电力问题，同时太阳能发电也在通信、气象、长距离管道、铁路、高速公路等方面应用得很好。这两者目前都是我国光伏发展的主要部分，但都不是并网发展，而且两者都没有建筑整合水平低或很少考虑。太阳能发电技术的最佳实现形式是太阳能建筑一体化和并网发电。目前我国的非pv发展水平总体上处于示范阶段，非pv的市场尚未形成。特别是建筑设计部分比较薄弱。目前有条件地发展BIPV是在经济发达、现代化水平高的重大城市。据悉，国家可再生能源中长期计划将建设与建筑集成的屋顶太阳能发电系统联动发电设施，首先应用于公益性建筑，然后逐步推广到其他建筑，同时在道路、公园、车站等公共设备照明中促进太阳能电力的使用。“十一五”期间，重点在北京、上海、江苏、广东、山东等地开展城市建筑屋顶光伏发电示范。到2010年，全国已建设了1000个屋顶太阳能发电项目，总容量为50MW。到2020年为止，全国已建设了2万个屋顶太阳能发电项目，总容量为1000MW。政府的一些公共事业实际上开始采用太阳光技术，随着太阳光进入普通人的视野，2007年7000万m2的大厦已经利用了比2005年增加40%的太阳光发电，深圳花园宝源1MW、首都博物馆300kW、北京南站200kW的太阳光连接发电站等大型BIPV应用。随着经济的快速发展和城市化进程，中国正在经历建筑业的快速发展，现在的建筑将大大决定未来的城市风格，我们必须考虑一些未来的技术和应用，防止未来的后悔。当然，目前正在引进或引进有关光电集成的一系列国家光伏标准。中国政府将加强太阳能一体化建筑的试点项目。甚至为了保护和评估光伏设备和环境影响，国家已经制定了相关的光伏建筑标准和指南，提供国家级的训练和评价系统。但是中国太阳能建筑的发展不仅依赖于法律法规和政策，更重要的是可持续发展的概