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文档简介
1、光伏建筑 成员:张凌岳,万抒策,王德鹏 主讲:张凌岳,光伏建筑一体化概念,光伏建筑一体化即BIPV(Building Integrated PV,PV即Photovolta-ic)。光伏建筑一体化(BIPV)技术是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。 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
2、,光伏建筑一体化分类,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。 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,光伏建筑一体化示意图,建筑特点,光伏建筑有以下特点,1. 能够满足建筑美学的要求,2. 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; 4. 能够满足安装方便的要求; 5. 能够具有寿命长的优势; 6. 具有绿色环保的效果; 7.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; 9.降低墙面及屋顶的
3、温升,建筑特点,光伏建筑的优缺点,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,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
4、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,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,效率低 太阳能发电的成本高。太阳能发电的成本是每度2.5元,比
5、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,图为海口经济学院南苑食堂楼顶安装的光伏发电设备,建筑形式,斜屋顶,南向斜屋顶具有较好经济性:1、可以按照最佳角度
6、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,德国一家16.6kw的 斜屋顶式太阳能建筑,建筑形式,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,建筑形式,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,成功申办2020年世博会后,迪拜为世博会树立了现场生产50%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天棚,白天发电,晚上则变成豪华 发光景点,光伏建筑应用实例,距离 2014 巴
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