环境污染,能源危机等目前全球性关注的热点问题,让地球人越来越认识到保护环境的重要性,而能源和环境是人类社会必须面对的两大基本问题。专家认为,化石燃料的消耗对环境造成了根本的影响和破坏,而大力发展可再生能源,实施能源替代是解决能源与环境问题的战略选择,太阳能光伏发电则是可再生能源应用的重要分支。目前,全世界大约60%的太阳电池用于并网发电系统,并且其主要要应用形式是建筑与光伏系统相结合。光伏建筑一体化(BIPV)正成为业内最令人关注的产业。
光伏建筑的分类
光伏建筑主要包括光伏幕墙和光伏屋顶两大类。光伏建筑模块是将光伏组件密封布双层钢化玻璃中,安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。光伏组件由各个太阳电池片纤封装处理,镶嵌在特殊的、透明度极高、含铁量极低的白玻璃中,彼此之间经过其背面的导线相连。光伏建筑系统上要由光伏阵列、并网逆变设备、远程数据采集及监控系统、阵列架体、交/直流电力网络、交流并网配电柜组成。
组件的尺寸规格可以根据实际工程的幕墙或屋顶分格方案进行量体定型制作,太阳电池也有多种颜色可供选择,因此,光伏建筑的设计不会对ㄖ蛏杓剖Φ墓瓜胗腥魏蔚南拗啤?梢运担夥磺交蚬夥荻サ挠τ茫秤枇恕奥躺ㄖ币桓鋈碌母拍睿夥惶寤ㄖ迪至斯獾缬虢ㄖ耐昝澜岷希俺莆哂懈呖萍己康摹耙帐跗贰保虼艘渤晌式ㄖ绲男鲁琛H欢捎诠こ痰奶厥庑裕晒Φ墓夥ㄖ低成柚蠼ㄖΑ⑼聊竟こ淌Φ裙こ碳际跞嗽本哂懈咚降淖ㄒ抵逗头岣坏募际蹙椤8莘课萁峁购统蚓龆ㄏ低承枰贾迷谀睦铮绾尾贾茫约把≡裎荻セ故钦妫蛭庵苯庸叵档紹IPV系统的安全性和最佳输出功率。如一块110W,要求透光率为50%的光伏幕墙组件的重量就有160公斤,一个发电量为14kW的BIPV装置,约需要128块这样的组织,其总重量就达20.48吨。—股来讲太阳能发电装置朝正南是最佳的方向,它可以兼顾东西方向,是发电最理想的朝向。
光伏建筑的中要技术指标除了对电池片的电性能要求有足够的输出功率、性能稳定等以外,对所使用的原材料也有严格的要求。封装材料要耐老化、耐紫外,超白玻璃透光率达到91%以上,反射率低于3%,钢化强度的净载荷应达到700~900N/mm,冲击载荷应达到90N/mm。
目前国际上光伏建筑系统有如下的四种施工方式:在建筑物落成之后,嵌入表面或者屋顶光伏系统,帷幕墙和光伏建筑一体工程同时进行;屋顶嵌入和光伏建筑一体工程同时进行;遮阳棚型太阳电池模组和光伏建筑一体工程同时进行或在建筑物落成之后嵌入。 光伏建筑物必须能够抵御恶劣天气的影响,并且具有普通建筑的基本功能。在-50-90摄氏度环境中,或在臭氧和酸雨中,光伏模块的寿命应该达到25年以上:也必须具有阻燃、隔热和消音等功能。
光伏建筑一体化应用前景广阔
光伏建筑是—种集太阳能发电、隔音,隔热、安全、环保、装饰功能于一体的新型建筑,所以光伏建筑又被称作“绿色发电机”。 BIPV应用广泛,可用于不同领域多种建筑物的遮阳系统、墙面、屋顶、门窗等。近年,随着“光明下程”的开展,也掀起丁中国节能环保生态建材的开发应用热潮,大大促进了光伏建材产品的发展及推广应用。
在推进BIPV方面,德国、日本走在了前面,英国、荷兰、意大利等国家也紧随其后。这些国家政府给与了大力支持,即按光伏发电功率给予相应的补贴,容易被客户接受和推广。几十瓦到几千瓦的BIPV电站在这些国家都能见到。在我国太阳电池的应用也已经有几十年了,而BIPV则是刚刚起步,目前也只是在小范围内进行试点和示范,费用也多数是以项目科研经费作支持。我国要想普及和推广BIPV的应用,必须要有政府的相应法规和政策支持,去年实施的《中华人民共和国可再生能源法》,对促进BIPV技术在我国的推广应用将起到积极作用。“预计到2010年,世界光伏工程中的BIPV组件需求将会上升到1600万平方米,如果仅仅以2000元/平方米的市场价格来计算,就可达40亿美元的产值。这一偌大的市场,将大大拉动BIPV的市场需求。
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