太阳能光电建筑应用模块化技术的应用

太阳能光电建筑应用模块化技术的应用

1、光伏幕墙造价及经济性分析本文参照珠海兴盛设计方案的预算定额和相关文件，计算了工厂车间（彩钢板）能源屋顶和民用建筑波形墙的成本，并分析了距离成本增加对效率的影响。太阳能光伏屋顶以兴业太阳能湘潭九华经济示范区3#厂房的一个子阵为例。采用支架安装方式,额定发电量9.6KWp、共40块组件。民用建筑光伏幕墙以珠海金鼎园区5#楼非晶硅幕墙为例。额定发电量9.6kW,组件安装面积为190平方米。2、成本计算计算不同间距下的支架及连接部件成本,得到计算结果如下:2.1工厂车间彩钢板的太阳能照明屋顶的不同距离成本2.2民用建筑光刻的不同距离的成本安装方法12.3民用建筑光刻的不同距离的成本安装方法22.4光伏幕墙安装成本(1)根据工程实际,工厂厂房太阳能光伏屋顶间距从130mm开始到200mm,民用建筑光伏幕墙间距从85mm到235mm。(2)在幕墙成本计算中,由于使用了两套不同的隐框幕墙系统所以分别计算。小间距(≤160mm)时采用了铝合金压块将幕墙面板通过副框与幕墙横梁固定(见图1);当间距≥160mm时则换用造价更为便宜的挂钩作为幕墙的固定方式(见图2)。两种系统都选用热浸镀锌钢方管作为幕墙的支撑结构。(3)本次计算目的是基于相同装机容量下不同间距的成本与效率经济性分析,所以只计算了不同间距下的支架等部件成本,光伏组件成本在本次计算中未计入;另外,人工价格在本次计算中未计入。(4)由于当地的材料价格与国内其他地方基本相差不大,所以取珠海材料价格基本适用于全国范围。(5)本估算中未考虑工程所在地由于远离城市和材料供应地时,所需额外增加的材料运输费用。工厂厂房太阳能光伏屋顶不同间距下成本如下图所示:从以上的计算结果可以看出,光伏幕墙安装成本普遍大于屋顶安装成本,同间距下光伏幕墙成本价大约是光伏屋顶的10倍。工厂厂房太阳能光伏屋顶随着不同间距变化成本在800--2500元之间;民用建筑光伏幕墙随着不同间距变化成本在22700--30200元之间。3、经济分析3.1系统经济性评价高效节能型太阳能光伏屋顶及幕墙系统效率随着间距增大而提高,评价其系统经济性,即间距增大带来的成本增加是否加大了系统的投资回收期。随着成本增加和效益的提高,系统投资回收期不变或变小,即具有经济性。本次评价采用静态投资回收期(N)。假设系统初投资为C,系统年收收益为B,间距扩大增加成本为!C(增量成本),由于系统效率随着间距扩大而增大的年收益为!B(增量收益),假设发电量全部自用且是用于居民用电。则原静态投资回收期:鉴于太阳能光伏系统的成本不断下降,目前1瓦的初投资在7--8元/W之间,1瓦光电组件平均年发电量取值1kWh/W/年,假设全部自发自用并且有0.42元/kWh的度电补贴,折合年收益约为1元/W/年,所以太阳能光伏发电系统的静态投资回收期在7-8年之间。本次计算中取N=8.3.2光伏幕墙间距鉴于本计算机模拟结果(即不同间距下光伏发电效率值)还未知,本次分析采取倒推方式,分为两种情况:即最不利因素下和最有利因素下,要保证其具有经济性,太阳能光伏发电效率需要提高多少(Δηs)。由其中:——太阳能光伏发电系统总的峰值功率(KW);——年峰值日照时数(h/年),取2h/d,730h/年;——居民用电电价(元/kWh),取0.5,加上0.42元/kWh的度电补贴,为0.92元/kWh。(1)最不利因素下,即平均间距的增量成本最大时(详见表1黄色标注)。本次计算取工厂厂房太阳能光伏屋顶间距由140mm增加到170mm时,增量成本(ΔC)为886.2元。要保证系统经济可行,应,增量收益(ΔB)至少为886.2÷8=110.78元,经过计算,得出是0.017,即当工厂厂房太阳能光伏屋顶间距由140mm增加到170mm时,要保证系统经济性,太阳能光伏发电效率需要提高1.7%。(2)最有利因素下,即平均间距的增量成本最小时(详见表1绿色标注)。本次计算民用建筑光伏幕墙间距由185mm增加到235mm时,增量成本(ΔC)为255元。要保证系统经济可行,应,增量收益(ΔB)至少为255÷8=31.88元,经过计算,得出是0.005,即当民用建筑太阳能光伏幕墙间距由185mm增加到235mm时,太阳能光伏发电效率需要提高0.5%即可保证其系统经济性。4、系统的模拟法结果选取的依据可以看出,高效节能型太阳能光伏屋顶及幕墙随着间距增加,其系统经济