什么是建筑光伏一体化?
光伏建筑一体化,是应用太阳能发电的一种新概念,简单地讲就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。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: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中广泛应用的最佳安装方式,因而倍受关注。光伏方阵与建筑的集成是BIPV的一种高级形式,它对光伏组件的要求较高。光伏组件不仅要满足光伏发电的功能要求同时还要兼顾建筑的基本功能要求。"十二五"期间,将要创建2000家节约型公共机构示范单位。除了公共机构外,商业机构由于用电量较大,参与节能的意愿相对较高,而且具有资金优势,也应该优先发展光伏建筑一体化模式。
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,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,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。
(3)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。
(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"节能减排"。
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
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建筑物造价较高,在科研技术方面还有待提升。
(2)成本高
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1元翻倍。
(3)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。
建筑形势:
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。
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,具有最佳性能3、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏发电成本最低,从发电经济性考虑是的最佳选择。
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、可以采用标准光伏组件,性能好、成本低3、与建筑物功能不发生冲突。4、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(偏正南)次之。
光伏幕墙,光伏幕墙要符合BIPV要求:除发电功能外,要满足幕墙所有功能要求:包括外部维护、透明度、力学、美学、安全等,组件成本高,光伏性能偏低要与建筑物同时设计、同时施工和安装,光伏系统工程进度受建筑总体进度制约光伏阵列偏离最佳安装角度,输出功率偏低发电成本高为建筑提升社会价值,带来绿色概念的效果。
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,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,组件成本高发电成本高为建筑提升社会价值,带来绿色概念的效果。
光伏建筑一体化(即BIPV Building Integrated PV,PV即Photovoltaic)是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。光伏建筑—体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV:Building Attached PV)的形式。
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集成。如光电瓦屋顶、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。
根据光伏方阵与建筑结合的方式不同,太阳能光伏建筑一体化可分为两大类:
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建筑物上,建筑物作为光伏方阵载体,起支承作用。
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的一部分。
光伏方阵与建筑的结合(即第一类)是一种常用的形式。2008年奥运会体育赛事的国家游泳中心和国家体育馆等奥运场馆中,采用的就是光伏方阵与建筑结合的太阳能光伏并网发电系统,这些系统年发电量可达70万千瓦时,相当于节约标煤170吨,减少二氧化碳排放570吨。
BIPV是光伏建筑一体化的英文简称,是应用太阳能发电的一种新概念,简单地讲就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。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: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;如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。
国瑞能能舍-BIPV系统解决方案相较于传统彩钢板屋顶上铺设组件的屋顶分布式电站,具有诸多亮点与优势:
适配性良好,适配所有常规带框太阳能组件;
满足常规建筑防渗漏、抗沉降、防拉缩的要求;
颜值高,满足建筑美学要求;
满足建筑物抗风压、气密性、水密性三大特征;
使用范围广,适配大多数普通老旧、新建钢结构厂房。
作为屋面材料,建材型组件的边框材料多为金属材料,看似很结实耐用,但是在一些气候比较极端的地区,时常会出现这样那样的问题。以我国的北方为例,北方昼夜温差大,热胀冷缩现象非常严重,会导致组件与建筑物出现缝隙,长时间可能会导致防水系统破坏,出现渗漏现象。
另外,北方寒冷地区建筑物多为平屋面或坡度较小的屋面,在冬季有积雪的情况下,这种小坡度屋面将无法自动清除积雪。有些地区还经常出现沙尘天气,在这种情况下,灰尘容易在组件表面形成堆积,这样将对电池组件的发电效率产生很大的影响。
因此,建材型光伏组件结构形式不太适合在寒冷地区使用。
1、地方项目申报。由申报单位向项目所在地财政、住房城乡建设主管部门提交项目申报材料,申请中央财政补助资金;当地财政、住房城乡建设主管部门盖章后报所在省、自治区、直辖市、计划单列市的财政、住房城乡建设主管部门。省级财政、住房城乡建设主管部门对辖区范围内的申报项目进行审查汇总,并在规定时间内,将项目申报文件及项目资金申请汇总表(见附3)报送至财政部经济建设司、住房和城乡建设部建筑节能与科技司;将有关项目申报材料及其电子文档报送至可再生能源建筑应用项目管理办公室(地址:北京海淀区三里河路13号中国建筑文化中心409室,邮编:100037)。
2、中央项目,由中央部门对本部门项目进行汇总后向财政部、住房城乡建设部申报。
BAPV:采用普通光伏组件,在原有建筑上安装,并不替代建筑材料或建筑构件,直接安装到屋顶或附加在墙面的光伏系统。拆除此建筑上的光伏组件,并不会影响原有建筑的基本功能。
虽然单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高1%左右,但由于单晶硅电池只能做成正方形(四边都是圆弧状),因此当组成太阳能电池板的时候就会有一部分面积填不满;而多晶硅是正方形,所以不存在这样的一个问题。
晶硅组件:单块组件成功率相对较高。同样占地面积下,装机容量要比薄膜组件高。
但组件厚重易碎,高温性能较差,弱光性差,年度衰减率高。