太阳能光伏建筑

1、太阳能光伏建筑太阳能光伏建筑光伏建筑一体化概念光伏建筑一体化概念光伏建筑一体化即光伏建筑一体化即BIPV（Building Integrated PV，PV即即Photovolta-ic）。光伏建筑一体化（）。光伏建筑一体化（BIPV）技）技术是将太阳能发电（光伏）产品集术是将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。成到建筑上的技术。根据光伏方阵与建筑结合的方式不根据光伏方阵与建筑结合的方式不同，光伏建筑一体化可分为两大类：同，光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合。另一类是光伏方阵与建筑的结合。另一类是光伏方阵与建筑的集成。如一类是光伏方阵与建筑的集成。如光电瓦屋顶、光电幕

2、墙和光电采光光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。在这两种方式中，光伏方阵顶等。在这两种方式中，光伏方阵与建筑的结合是一种常用的形式，与建筑的结合是一种常用的形式，特别是与建筑屋面的结合。由于光特别是与建筑屋面的结合。由于光伏方阵与建筑的结合不占用额外的伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而中广泛应用的最佳安装方式，因而倍受关注。倍受关注。光伏建筑一体化分类光伏建筑一体化分类光伏建筑一体化可分为二大类：光伏建筑一体化可分为二大类：第一类是光伏方阵与建筑的结合。第一类是光伏方阵与建筑的结合。这种方式是将光伏方阵依附于

3、建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体，起支承作这种方式是将光伏方阵依附于建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体，起支承作用。用。第二类是光伏方阵与建筑的集成。第二类是光伏方阵与建筑的集成。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。的一部分。光伏建筑一体化示意图光伏建筑一体化示意图建筑特点建筑特点光伏建筑有以下特点：光伏建筑有以下特点：1. 能够满足建筑美学的要求；能够满足建筑美学的要求；2. 能够满足建筑物的采光要求；能够满足建筑物的采光要求；3. 能够满足建筑的安全性能要求；能够满足建筑的安全性能要

4、求；4. 能够满足安装方便的要求；能够满足安装方便的要求；5. 能够具有寿命长的优势；能够具有寿命长的优势；6. 具有绿色环保的效果；具有绿色环保的效果；7.无需占用宝贵的土地资源；无需占用宝贵的土地资源；8.能有效地减少建筑能耗，实现建筑节能；能有效地减少建筑能耗，实现建筑节能；9.降低墙面及屋顶的温升。降低墙面及屋顶的温升。建筑特点建筑特点光伏建筑的优缺点光伏建筑的优缺点优点：优点：(1)绿色能源。太阳能光伏建筑一体化产生的是绿色能源，是应用太阳能发电，绿色能源。太阳能光伏建筑一体化产生的是绿色能源，是应用太阳能发电，不会污染环境。太阳能是最清洁并且是免费的，开发利用过程中不会产生任何不会

5、污染环境。太阳能是最清洁并且是免费的，开发利用过程中不会产生任何生态方面的副作用。它又是一种再生能源，取之不尽，用之不竭。生态方面的副作用。它又是一种再生能源，取之不尽，用之不竭。(2) 不占用土地。光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或外墙上，无需额外占用土地，不占用土地。光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或外墙上，无需额外占用土地，这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要；夏天是用电高峰的季节，也正好是日照这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要；夏天是用电高峰的季节，也正好是日照量最大、光伏系统发电量最多的时期，对电网可以起到调峰作用。量最大、光伏系统发电量最多的时期，对电网可以起到调峰作用。(3)太阳能光伏建筑一体

6、技术采用并网光伏系统，不需要配备蓄电池，既节省投太阳能光伏建筑一体技术采用并网光伏系统，不需要配备蓄电池，既节省投资，又不受蓄电池荷电状态的限制，可以充分利用光伏系统所发出的电力。资，又不受蓄电池荷电状态的限制，可以充分利用光伏系统所发出的电力。(4) 起到建筑节能作用。光伏阵列吸收太阳能转化为电能，大大降低了室外综合起到建筑节能作用。光伏阵列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，所以也可以起到建筑节能作用。因温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷，所以也可以起到建筑节能作用。因此，发展太阳能光伏建筑一体化，可以此，发展太阳能光伏建筑一体化，可以“节能减排

7、节能减排”。光伏建筑的优缺点光伏建筑的优缺点缺点：虽然太阳能光伏建筑一体化有高效、经济、环保等诸多优点，并已在世博场馆缺点：虽然太阳能光伏建筑一体化有高效、经济、环保等诸多优点，并已在世博场馆和示范工程上得以运用，但光伏建筑还未进入寻常百姓家，成片使用该技术的民宅社和示范工程上得以运用，但光伏建筑还未进入寻常百姓家，成片使用该技术的民宅社区并未出现。这是由于太阳能光伏建筑一体化存有几大问题区并未出现。这是由于太阳能光伏建筑一体化存有几大问题（1）造价较高）造价较高太阳能光伏建筑一体化建筑物造价较高。一体化设计建造的带有光伏发电系统的太阳能光伏建筑一体化建筑物造价较高。一体化设计建造的带有光伏发

8、电系统的建筑物造价较高，在科研技术方面还有待提升。建筑物造价较高，在科研技术方面还有待提升。（2）成本高，效率低）成本高，效率低太阳能发电的成本高。太阳能发电的成本是每度太阳能发电的成本高。太阳能发电的成本是每度2.5元，比常规发电成本每度元，比常规发电成本每度1元元翻倍。翻倍。（3）不稳定）不稳定太阳能光伏发电不稳定，受天气影响大，有波动性。这是由于太阳并不是一天太阳能光伏发电不稳定，受天气影响大，有波动性。这是由于太阳并不是一天24小时都有，因此如何解决太阳能光伏发电的波动性，如何储电也是亟待解决的问题。小时都有，因此如何解决太阳能光伏发电的波动性，如何储电也是亟待解决的问题。建筑形式建筑

9、形式可以说光伏建筑一体化适合大多数建筑，如平屋顶、斜屋顶、幕墙、天棚可以说光伏建筑一体化适合大多数建筑，如平屋顶、斜屋顶、幕墙、天棚等等形式都可以安装。等等形式都可以安装。平屋顶，从发电角度看，平屋顶经济性是最好的：平屋顶，从发电角度看，平屋顶经济性是最好的：1、可以按照最、可以按照最佳角度安装，获得最大发电量佳角度安装，获得最大发电量;2、可以采用标准光伏组件，具有最、可以采用标准光伏组件，具有最佳性能佳性能;3、与建筑物功能不发生冲突。、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏发电成本最低、光伏发电成本最低,从发从发电经济性考虑是的最佳选择。电经济性考虑是的最佳选择。图为海口经济学院南苑食堂图为海

10、口经济学院南苑食堂楼顶安装的光伏发电设备。楼顶安装的光伏发电设备。建筑形式建筑形式斜屋顶，南向斜屋顶具有较好经济性：斜屋顶，南向斜屋顶具有较好经济性：1、可以按照最佳角度或接近、可以按照最佳角度或接近最佳角度安装，因此可以获得最大或者较大发电量最佳角度安装，因此可以获得最大或者较大发电量;2、可以采用标准、可以采用标准光伏组件，性能好、成本光伏组件，性能好、成本 低低;3、与建筑物功能不发生冲突。、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏、光伏发电成本最低或者较低，是光伏系统优选安装方案之一。其它方向发电成本最低或者较低，是光伏系统优选安装方案之一。其它方向(偏正南偏正南)次之。次之。德国一家德国一家

11、16.6kw的的斜屋顶式太阳能建筑斜屋顶式太阳能建筑建筑形式建筑形式光伏天棚，光伏天棚要求透明组件，组件效率较低光伏天棚，光伏天棚要求透明组件，组件效率较低;除发电和透明外，除发电和透明外，天棚构件要满足一定的力学、美学、结构连接等建筑方面要求，组件成天棚构件要满足一定的力学、美学、结构连接等建筑方面要求，组件成本高本高;发电成本高发电成本高;为建筑提升社会价值，带来绿色概念的效果。为建筑提升社会价值，带来绿色概念的效果。成功申办成功申办2020年世博会后，迪拜为世博会树立了现场生产年世博会后，迪拜为世博会树立了现场生产50%必要能必要能源的目标。实现这个目标的建筑主体将会是一个庞大的两用光伏太阳源的目标。实现这个目标的建筑主体将会是一个庞大的两用光伏太阳天棚。天棚。白天发电白天发电晚上则变成豪华晚上则变成豪华发光景点发光景点光伏建筑应用实