光伏陶瓷瓦屋顶与BIPV建筑应用 电子课件 光伏组件制造工艺

光伏陶瓷瓦屋顶与BIPV建筑应用电子课件高教版光伏组件制造工艺合大公司和光伏陶瓷瓦简介1光伏陶瓷瓦用于BIPV的优势2光伏陶瓷瓦屋顶应用介绍3光伏陶瓷瓦屋顶发展趋势展望4主要内容浙江合大太阳能科技有限公司于2003年成立于杭州富阳市境内，前身以从事太阳能路灯等光伏应用产品研发与生产为主，现在已发展成为一家以光伏陶瓷瓦及发电系统、太阳能电池组件等产品的研发、生产与销售为主的高新技术企业。公司战略定位：致力于成为国内甚至是全球以光伏陶瓷瓦为主导产品的光建筑一体化领域领军企业。产能规模：200MW光伏陶瓷瓦和100太阳能电池组件生产能力。合大公司和光伏陶瓷瓦简介1光伏陶瓷瓦发明的背景：

1、向太阳要能源，有效利用太阳能可能是地球与人类可持续生存与发展的必由之路；2、大力发展太阳能发电产业是中国作为人口大国、能源消耗和进口大国的能源安全战略的重要组成部份；3、国家能源安全战略不能仅限于注重能源进口方面的战略布局，在这方面花巨资的同时，也要考虑如何利用国内现有可安全掌握的资源来发展新能源，我们必须认识到掌握在自己手里才是我们能源战略最有保证的部份；4、就太阳能光伏发电而言，体量最大的、建设及输变电成本最低的发电阵地资源不是远离人居处的荒漠、荒滩、荒山等空间资源，而是人口密集居住区的各类屋顶，人聚之处必为耗能之处，最贴近能耗密集之处的屋顶是最好的发电阵地，有效利用屋顶发电是中国光伏发电的最可行之路；5、全球70%以上的光伏产业在中国，我们没有理由把全球光伏产业的环境、能源代价留在中国，但大规模的应用却在西方发达国家，我们自己首先要学会有效利用产业和产能的优势。

合大公司和光伏陶瓷瓦简介1光伏陶瓷瓦定位：在这种背景下，合大公司经过多年努力，投入大量人力和财力，发明了光伏陶瓷瓦。光伏陶瓷瓦的定位就是最贴近大众、普及利用的光伏发电产品，如太阳能热水器一般，成为未来十年甚至二十年中国又一傲立于全球的、普及利用太阳能资源的利器。光伏陶瓷瓦定义：以陶土材料为主要原料，与多种特殊材料形成特定配方，通过环境友好型生产工艺制作成为具有高强度、高效隔热、高度防渗漏性能的陶瓷瓦片，通过封装工艺与晶硅太阳能模组结合，形成具有光伏发电功能的陶瓷瓦片。光伏陶瓷瓦特征：1）具有传统建筑瓦片的属性，能够遮风挡雨；2）具有太阳能电池组件的发电功能。合大公司和光伏陶瓷瓦简介1光伏陶瓷瓦及配套瓦传统的琉璃瓦型光伏瓦单晶光伏陶瓷瓦多晶光伏陶瓷瓦8瓦/片的光伏瓦性能参数参数外形尺寸重量渗水率抗压强度使用寿命物理指标320X440X35mm3.2KG0.5%5000N>50年参数太阳能电池电压功率电流电池效率瓦片效率开路电压短路电流指标单、多晶156太阳能电池2V8W3.9A>16.4%>13.5%2.47V4.21A西式平板瓦型光伏瓦

16W/片（2X3）西式平板瓦

32W/片（2X6）西式平板瓦光伏陶瓷瓦的特点将太阳能电池与建筑瓦片完美结合起来，替代普通建筑瓦片并实现发电功能；环境友好型生产工艺，通过特制配方陶瓷材料实现了无需烧结、低温压制成型和增加瓦片强度等功效，生产过程耗能低、无污染;产品强度高，达到5000N；渗水率低是普通瓦片的十几分之一，为0.5%；使用寿命长，远远高于普通瓦片；重量轻，是普通瓦片重量的2/3，只有3.2KG。光伏陶瓷瓦的独特优势与建筑实现完美的一体化结合，使发电功能美学化，达到传递完美电力的功效。比普通瓦片的使用寿命长，可达到50年以上。耐高低温极端天气能力强，特别能够承受昼夜温差大，霜冻雨雪天气较为频繁的天气考验。强度高、重量轻，运输过程和安装过程损耗低，可以减少贸易商和经销商的损耗，增加他们的利润水平。与国际市场上采用PR、沥青、树脂制作的光伏瓦相比，有较大的成本优势和质量优势。合大光伏陶瓷瓦荣誉国能能源科技进步三等奖国家发改委产业化项目浙江省发改委产业化项目浙江省重大科技专项项目2011年杭州“市长杯”工业设计大赛银奖合大光伏陶瓷瓦的知识产权目前已拥有25项国家专利，拥有欧盟、美国、澳大利亚、日本等国的国际专利；拥有严格的产品质量标准；拥有完善的光伏屋顶设计与安装标准。1）建筑一体化隔热效果好：

光伏陶瓷瓦具有很高的致密性和良好的绝热性能，在表面温度很高的情况下，传递到光伏模组和室内的热量很少；光伏陶瓷瓦屋顶，将近20%左右太阳能转化为电能，减少热量在屋顶上的积聚；同时由于光伏陶瓷瓦下面有较大的散热空间，保持与室外空气的流通，不会造成温度的急剧上升，因此与普通瓦屋顶相比，具有更好的隔热效果。光伏陶瓷瓦用于BIPV的优势2光伏陶瓷瓦用于BIPV的优势

2）防渗漏性能强：

光伏陶瓷具有普通瓦的一般属性，同时由于瓦的致密性很高，渗水率只有普通瓦的十几分之一，小于0.5%，因此水分不会渗入瓦片或屋顶内部，具有良好的防渗漏特点。光伏陶瓷瓦用于BIPV的优势3）能发电：

合大光伏瓦的单位屋顶面积发电功率在70-100W左右，每平方米需要3-9块瓦片，以100平方米的建筑屋顶为例，面向南方的50平方米可以达到3500W-5000W的发电功率，足够满足普通家庭的用电需求。光伏陶瓷瓦用于BIPV的优势

4)为城市智慧化提供保障电力：

光伏陶瓷瓦，利用太阳能产生电力,具有来源的广泛性、相对的安全性和电力的清洁性等独特优势。光伏瓦屋顶电力可以不依赖市电，不受自然灾害和不可抗力（如战争、地震等）的影响，保证电力供应安全，对保障国防、国家机关和战略要地运营安全具有重要意义。随着智慧城市、智能家居等物联网技术的发展，光伏陶瓷瓦屋顶发电系统作为各种安防、智能电器、传感设备的保障电源具有重要作用，将成为智慧生活的发电机。光伏陶瓷瓦用于BIPV的优势5)强度高、寿命长：

合大光伏瓦抗机械载荷强度达到5000N，远远高于普通瓦片的1200N。同时由于其极低的渗水率，不受雨、雾、冰、雪天气的影响，使用寿命很长、可达50年以上，相比普通瓦片，维护成本处于绝对优势；对于客户来讲，光伏陶瓷瓦的高强度使其在运输、安装等环节具有低损耗的显著优势。光伏陶瓷瓦用于BIPV的优势6）增量成本低：

A、与普通瓦相比，使用寿命长达50年以上，强度高达3倍以上，对普通瓦片的替代价值也在3倍以上，可达270元/平方米。

B、与普通太阳能电池组件安装的屋顶相比，组件需要钢架支撑，并做防水处理，而光伏瓦可以直接作为屋顶建筑材料使用，因此节省建筑材料成本、支架和防水处理的建设成本，不计算光伏发电系统的其他材料，仅就实现建筑一体化安装即可节约20%左右的费用。光伏陶瓷瓦用于BIPV的优势7）建筑的美观度不受影响：

采用光伏陶瓷瓦，可以实现整个太阳能屋顶的一致性，无色差，使建筑外观保持原有的设计风格，增加美观度。合大光伏瓦以无色差的外观、细腻平滑的色泽、均匀一致的内外材质，使整个屋面保持传统瓦片的建筑风格、前后屋顶高度的一致性，增加建筑的视觉美感。光伏陶瓷瓦用于BIPV的优势8）安装方便：

对于新建建筑，光伏陶瓷瓦可以象建筑瓦片一样安装，只做简单的电路连接，施工简单，节省建设周期。

光伏陶瓷瓦屋顶

用光伏瓦作为产生电力的设备，通过太阳能控制器及适当的蓄电方式，和根据负载不同配套的一些电子器件如控制器、逆变器等组成的集发电、蓄电和供电功能于一体的屋顶发电装置。光伏陶瓷瓦屋顶介绍3离网型光伏陶瓷瓦屋顶

离网型光伏瓦发电系统

离网型光伏瓦发电系统主要包括光伏陶瓷瓦、太阳能控制器、蓄电池、连接电缆等四大部分组成。

特点：不需要市电，适合无电区域如海岛、山上、水上、沙漠、草原、牧场、林场、边防哨所等建筑屋顶。并网型光伏陶瓷瓦屋顶

并网型光伏陶瓷瓦屋顶

光伏陶瓷瓦并网型发电系统包括光伏陶瓷瓦阵列、太阳能控制器、并网逆变器、电量计量表及连接电缆等组成。

特点：造价低，回收年限短、维护成本低。市电互补光伏陶瓷瓦屋顶

市电互补光伏陶瓷瓦屋顶

光伏陶瓷瓦市电互补发电系统主要包括光伏瓦、太阳能控制器、蓄电池、逆变器、市电自动切换开关和连接电缆六大部分组成。

特点:不受停电困扰,保障用电安全。特别适合打造智慧城市过程中作为各种物联网数据采集设备的保障电源。光伏陶瓷瓦用于民居屋顶建设。

光伏陶瓷瓦用于民居屋顶建设可以保留原有的建筑风格，不受停电困扰，保障用电安全。光伏陶瓷瓦用于特种行业仓储

光伏陶瓷瓦用于特种行业如粮食、烟草、棉花、药材、焰火等仓储屋顶，具有高效隔热、高度防渗漏、低温储藏、能发电、不受停电困扰，可以大幅延长物资的储藏寿命，经济价值极高，还可以保障储备安全。光伏陶瓷瓦用于海岛、水上等缺电场所光伏陶瓷瓦特别适合新农村建设光伏陶瓷瓦的其它应用光伏陶瓷瓦屋顶经济效益分析1、替代建筑瓦片光伏陶瓷瓦替代普通建筑瓦片，具有强度高、长寿命的特点，相当于普通建筑瓦片寿命的3倍以上，且色泽光亮，不容易粘灰尘，用该材料制作的普通瓦片价格也超过30元/张，大约270元/平方米。2、节省隔热处理费用，减少室内热量20%以上，节省空调费用在100元/年以上。3、节省防水处理费用，与太阳能电池组件相比，可节约50元/平方米的费用。4、节省安装费用，与太阳能电池组件相比，不需要做基础，只做简单的线路连接，节省二次安装的支架、辅助材料及人工成本约4-5元/瓦，达400元/平方米。光伏陶瓷瓦屋顶经济效益分析5、能发电，按每平方米80W计算，每年可产生80多度电。价值80元/平方米/年。（以浙江地区为例）6、采用并网发电，建设总投资在1500元/平方米左右。7、经济效益见右表：单位：元8、社会及环境效益：节约传统石化能源，减少温室效应气体排放。9、增量投资在680元/平方米，投资回收期在8.5年左右。10、随着电价上涨，光伏陶瓷瓦成本降低，投资回收年限将在4-6年左右11、如政府给予初装成本部分补贴，则回收年限更短。序号项目名称金额1建设投资15002瓦片替代成本-2703隔热处理及节省空调开支-1004防水处理-505节省安装费用-4006增量投资6807投资回收期8.5年1、并网政策决定光伏陶瓷瓦屋顶的发展规模

由于屋顶发电系统都是50KW以下的系统，太阳能发电只能在白天发电，如果不能将电力送上电网，而建筑本身在白天又不需要电力，那么就只能采用离网型系统，造价较高；有市电的居民成本上难以接受。如果能够将白天发电直接并网，夜晚从电网接入使用，就会减少成本和更换蓄电池的维护成本，对推动光伏陶瓷瓦屋顶市场发展十分重要。如果中国学习和采用德国的并网政策，光伏陶瓷瓦将会有大发展。

光伏陶瓷瓦屋顶发展趋势展望4可喜的是，在中国经济内外交困的2012年，为振兴省域经济，扶持整个光伏产业链，作为光伏产业大省的浙江省已尝试在浙江嘉兴推出2万户家庭光伏屋顶示范基地项目，每户安装2000W光伏屋顶，预算24000元/户。由省级财政补贴7000元/户，地方补贴10000元/户，用户承担7000元。学习德国模式，整个系统采用双向电表模式，白天发电并入电网，电表倒转，使用时电表正转，政府不再对电价进行补贴。整个项目总投资近5亿元，可拉动居民投资一亿五千万左右，每户屋顶全年可产生发电收入约为2200元左右，25年可产出55000元以上的收入。合大光伏陶瓷瓦作为该项目的主要参与方，正参与项目整体方案的讨论确定，基本会列入2万户光伏屋顶计划采购目录。浙江省拟实施2万家庭光伏发电示范基地项目趋势展望2、传统石化能源枯竭推动光伏瓦屋顶迅速发展随着传统石化能源的日益枯竭，各国都面临着严峻的能源安全问题，发展太阳能等清洁能源成为各国政府的战略性议题。光伏陶瓷瓦作为利用太阳能发电的一种形式，具有应用范围广，可持续性强的特点，将会应用到千家万户。试想一下，如果中国人口最密集区域的很多屋顶上装满了光伏陶瓷瓦，既是瓦又是发电站，我们国家的新能源电力在能源占比中必将大幅度提升，在只是投资不浪费资源且充分利用空间资源的情况，把大量屋顶变成了中国能源战略的重要阵地，那时候我们就可以为国家的能源安全少担一份心，也可以少消耗大量石化能源，更可以减少石油和煤炭的进口数量，减少能源进口依赖度。趋势展望3、电价上涨将使光伏瓦屋顶更具经济效益

石油、煤炭、天然气的开采成本越来越高，可开采量越来越少，导致石化能源的价格不断上涨。以欧洲为例，近10年来几乎每五年就翻一翻。目前欧州地区的电价在1.5-2元/度左右,预计到2017年和2022年的价格分别为2.5-3元/度和4-5元/度。我国目前电力价格在0.8元/度左右，太阳能电力价格在1.0元/度，按照10年上涨一倍的速度推算，到2022年，我国的电力价格平均在1.6元/度，到2032年可达到3.2元/度，而太阳能电力的成本随着转换效率和生产工艺的革新将保持下降势头，在与传统电力的竞争中逐渐处于有利地位。趋势展望4、科技发展使光伏瓦应用无处不在

太阳能具有来源的