大家好!今天让小编来大家介绍下关于光伏建筑一体化发电系统_光伏建筑一体化的优缺点的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.光伏建筑一体化设计浅谈?2.光伏建筑一体化的优缺点
3.光伏发电国家最新政策
光伏建筑一体化设计浅谈?
本文给出了光伏建筑一体化(BIPV)的定议,分析了BIPV与BAPV的区别。着重讨论了光伏建筑一体化设计中需要注意的几个问题,以供参考。
1前言
随着石化能源的逐渐枯竭,自然环境的恶化,人们越来越重视太阳能、风能等可再生能源的利用。光伏建筑一体化建筑是光伏应用形式中最接近人类生活的一种,其效果的好坏将直接影响到人们对光伏产品的映像。
2光伏建筑一体化的定义
光伏建筑一体化(BIPV)技术即将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。BIPV即BuildingIntegratedPV,PV即Photovolta-ic。光伏建筑—体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV:BuildingAttachedPV)的形式。
3BIPV建筑设计中需注意的几个问题
3.1光伏组件的力学性能
作为普通光伏组件,只要通过IEC61215的检测,满足抗130km/h(2,400Pa)风压和抗25mm直径冰雹23m/s的冲击的要求。用做幕墙面板和采光顶面板的光伏组件,不仅需要满足光伏组件的性能要求,同时要满足幕墙的三性实验要求和建筑物安全性能要求,因此需要有更高的力学性能和采用不同的结构方式。例如尺寸为1200mm×530mm的普通光伏组件一般采用3.2mm厚的钢化超白玻璃加铝合金边框就能达到使用要求。但同样尺寸的组件用在BIPV建筑中,在不同的地点,不同的楼层高度,以及不同的安装方式,对它的玻璃力学性能要求就可能是完全不同的。南玻大厦外循环式双层幕墙采用的组件就是两块6mm厚的钢化超白玻璃夹胶而成的光伏组件,这是通过严格的力学计算得到的结果。
3.2建筑的美学要求
BIPV建筑首先是一个建筑,它是建筑师的艺术品,就相当于音乐家的音乐,画家的一幅名画,而对于建筑物来说光线就是他的灵魂,因此建筑物对光影要求甚高。但普通光伏组件所用的玻璃大多为布纹超白钢化玻璃,其布纹具有磨砂玻璃阻挡视线的作用。如果BIPV组件安装在大楼的观光处,这个位置需要光线通透,这时就要采用光面超白钢化玻璃制作双面玻璃组件,用来满足建筑物的功能。同时为了节约成本,电池板背面的玻璃可以采用普通光面钢化玻璃。
一个建筑物的成功与否,关键一点就是建筑物的外观效果,有时候细微的不协调都是不能容忍。但普通光伏组件的接线盒一般粘在电池板背面,接线盒较大,很容易破坏建筑物的整体协调感,通常不为建筑师所接受,因此BIPV建筑中要求将接线盒省去或隐藏起来,这时的旁路二极管没有了接线盒的保护,要考虑采用其他方法来保护它,需要将旁路二极管和连接线隐藏在幕墙结构中。比如将旁路二极管放在幕墙骨架结构中,以防阳光直射和雨水侵蚀。
普通光伏组件的连接线一般外露在组件下方,BIPV建筑中光伏组件的连接线要求全部隐藏在幕墙结构中。
3.3建筑结构与光伏组件电学性能的配合
在设计BIPV建筑时要考虑电池板本身的电压、电流是否方便光伏系统设备选型,但是建筑物的外立面有可能是一些大小、形式不一的几何图形组成,这会造成组件间的电压、电流不同,这个时候可以考虑对建筑立面进行分区及调整分格,使BIPV组件接近标准组件电学性能,也可以采用不同尺寸的电池片来满足分格的要求,以最大限度地满足建筑物外立面效果。另外,还可以将少数边角上的电池片不连接入电路,以满足电学要求。3.4建筑隔热隔音的要求
普通光伏组件并没有像中空玻璃一样的隔热空气层,只是简单地安装在建筑物上或者支撑构件上,和建筑物并没有形成统一的整体。这时的光伏组件作为BIPV组件来使用往往会将大量的热量带入室内,造成耗能和节能相矛盾的情况,同时也不能满足建筑的隔音要求。这时可以将普通光伏组件做成中空Low-E玻璃的形式,这样既能隔热又能隔音。或者采用南玻大厦一样的双层外循环系统的幕墙形式。
3.5建筑采光的要求普通光伏组件为了提高效率,会将电池片间距缩小到2~5mm。但在BIPV组件中,要考虑到室内的采光要求,这时要调整电池片间距到25mm左右,使组件的透光率在30%左右。
3.6光伏组件安装方便的要求
BIPV光伏组件作为建筑物的一部分,它安装要求比普通组件的安装要求高很多,难度大很多。一般BIPV组件安装高度较高、安装空间较小。考虑到安装方便,可以将光伏组件做方便拆卸的单元式幕墙形式,这样既方便了安装,同时也提高安装精度。
3.7光伏系统寿命问题
普通光伏组件封装用的胶一般为EVA,由于EVA的抗老化性能不强、使用寿命达不到50年,不能与建筑同寿命。EVA发黄将会影响建筑的美观和系统的发电量,所以设计师在选择BIPV组件时应该尽量避免使用EVA封装的组件。Schott和Schuco现在已经有PVB封装的光伏组件,国内还没有厂家掌握这种技术。PVB已经成熟应用于建筑用夹胶玻璃的制作,用PVB代替EVA制作的光伏组件会有更长的使用寿命。盼望国内光伏组件生产商尽快掌握PVB封装技术。
普通光伏系统的大部分连接线都是敞开在大气中,空气对流充分,温度低。BIPV建筑系统中的连接线大多都在幕墙立柱、横梁等密闭结构中,其温度远远高于普通光伏系统电线所处的环境温度,这对BIPV建筑系统中电线的要求也高很多。普通系统中,一般使用普通的聚氯乙稀铜线就能满足要求。但在BIPV系统中,我们建议使用光伏专用电线:双层交联聚乙烯浸锡铜线。另外考虑到温度对电阻的影响,BIPV建筑系统中选用的电线直径应该要比普通光伏系统大一些。
建议选择著名国际品牌的连接器;有同事做过对比实验。性能优异的连接器的防水性能和耐老化性能要比一般的连接器好很多。如果连接器的防水性能不好,这可能会导致大楼带电。如果连接器的耐老化性能不佳,这将会导致系统漏电、电线氧化。
4结束语
BIPV建筑设计应把建筑的安全性放到第一位,在保证安全的前提下再来考虑优化系统多发电。本文只提到了BIPV应用中的一部分问题,还有很多问题有待大家共同探索和研究。
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光伏建筑一体化的优缺点
与建筑结合的并网光伏发电系统是目前分布式光伏发电的重要应用形式,技术进展很快,主要表现在与建筑结合的安装方式和建筑光伏的电气设计方面。按照与建筑结合的安装方式的不同可以分为光伏建筑集成(或光伏建筑一体化,英文名称是Building Integrated PV,就是平常说的BIPV)和光伏建筑附加(英文为Building Attached PV,缩写是BAPV)。定义如下:
BIPV:采用特殊设计的专用光伏组件,安装时替代原有的建筑材料或建筑构件,与建筑融为一体的光伏系统。拆除光伏组件则建筑不能正常使用。光伏组件不仅要满足光伏发电的功能要求同时首先必须满足建筑的基本功能要求,如坚固耐用、保温隔热、防水防潮、适当强度和刚度等性能,常见的有光伏瓦、光伏幕墙、光伏天棚、光伏窗和光伏遮阳棚或遮阳板。
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。
光伏发电国家最新政策
(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
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。
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。
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。
“1、北京,光伏建筑一体化应用补贴0.4/度
2020年11月18日,北京市发改委下发《关于进一步支持光伏发电系统推广应用的通知》,其中提到:
对于本市行政区域范围内已完成备案,并于2020年1月1日至2021年12月31日期间采用“自发自用为主,余量上网”模式并网发电的分布式光伏发电项目,市级财政按项目实际发电量给予补贴,每个项目的补贴期限为5年,补贴对象为法人单位或个人。
1)一般工商业电价、大工业电价或农业生产电价的项目补贴标准为每千瓦时0.3元(含税)。
2)个人利用自有产权住宅建设的户用光伏发电项目补贴标准为每千瓦时0.3元(含税)。
3)学校、社会福利场所以及全部实现光伏建筑一体化应用(光伏组件作为建筑构件)的项目等补贴标准为每千瓦时0.4元(含税)。
光伏建筑一体化应用(光伏组件作为建筑构件)的项目,补贴标准为每千瓦时0.4元(含税)。属于三星级绿色建筑运行标识项目,每个项目的补贴期限为3年,标准为80元/平方米。属于二星级绿色建筑运行标识项目,每个项目的补贴期限为3年,标准为50元/平方米。
2、北京顺义区,按照市级补贴标准1:1比例进行补贴
2021年5月18日,北京市顺义区发改委下发《关于印发进一步支持光伏发电系统推广应用的通知》,在北京市的补贴上,区级按照市级补贴标准1:1比例进行补贴,补贴期限为5年。
补贴情况是什么?
一是鼓励市区两级政府固定资产投资支持的新建或改扩建项目优先采用分布式光伏发电系统。鼓励采用合同能源管理方式,由市场主体投资建设运营,并按政策享受补贴。
二是适用一般工商业电价、大工业电价或农业生产电价的项目,及个人利用自有产权宅基地建设的户用光伏发电项目,补贴标准为每千瓦时0.3元(含税)。
三是学校、社会福利场所等执行居民电价的非居民用户项目,补贴标准提高至每千瓦时0.4元(含税)。
四是对全部实现光伏建筑一体化应用(光伏组件作为建筑构件)的项目,补贴标准提高至每千瓦时0.4元(含税)。
综上所述光伏发电政策2022相关内容非常详细,相关政策非常完善,条目清晰,要严格按照政策执行。
法律依据:《北京经济技术开发区2021年度绿色发展资金支持政策(征求意见稿)》,拟对15类绿色低碳项目给予政策性资金支持。其中,分布式光伏项目拟在北京市级资金补助的基础上,经开区按照1:1配套奖励。补贴期限为1年。
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