光伏发电与建筑

光伏发电在建筑中的应用建筑 我国是建筑业大国，据统计，我国每年完成的建筑 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 总量约为20亿平方米，占世界建筑总量的50%。截至目前，我国已完成的建筑面积总量约为430亿平方米。庞大的建筑规模也早就巨大的能耗，目前我国每年与建筑有关的能耗就达到了总国民能耗的30%，这其中仅仅包括了建造能耗，生活能耗和采暖、空调能耗等与建筑物的建造和使用有直接联系的方面，若将建筑材料在生产和运输中所消耗的能源，和建筑相关的能耗将达到国家总能耗的46.7%。由此可见，建筑能耗是我国能源消耗的最重要的方面之一，所以要建立一个绿色的可持续发展的中国，建筑节能是首当其冲的，为此我国政府也在建立完善的政策来引导建筑节能技术的发展。2008年我国住房和城乡建设部制订了建筑节能2009-2011年规划，在规划中指出要在08年建筑总体能耗上节能50%，四个直辖市建筑节能要求达到65%，并要求在2020年时建筑节能要节约3.5亿吨 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 煤。这是一个艰巨的任务，但是也是一个潜力巨大的市场。 近几十年，太阳能的利用价值逐渐被人们关注，它在使用过程中并不会排放对环境有害的污染物，而且它的储量也是非常丰富的，所以科学家们都在积极研究利用太阳能的技术。目前，人们对太阳能的利用主要集中在太阳能产热和太阳能发电。太阳能产热技术就是利用太阳光代替煤炭、石油在设备中的作用产出热量，这种技术因其产生的热量品质较低所以主要应用在人们的日常生活中，也有利用镜面反射产生高品质热能的热电站等。太阳能发电技术分为光热发电和光伏发电，光热发电就是利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 ，从而达到发电的目的，其原理主要和太阳能产热类似。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变被电能的一种技术。这种技术的关键器件是太阳能电池，太阳能电池经过串联后进行封装保护后可以形成大面积的太阳电池组件，再配上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。随着光电池板的造价逐渐下降，光伏发电这种技术在建筑中的应用也慢慢成为了光伏发电的重要领域。以下着重介绍光伏发电与建筑相结合的技术。 1 光伏建筑一体化的形式与特点 光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic,简称BIPV）是将一般的光伏方阵安装在建筑物的屋顶或阳台上，可以为其配备蓄电池进行独立供电，也可以通过逆变控制器输出端与公共电网并联，使电网和光伏方阵共同向建筑物供电，这是光伏系统与建筑相结合的初级形式。更高级的形式是将光伏组件与建筑材料融为一体，采用特殊的材料和工艺手段，将光伏组件做成屋顶、外墙、窗户等部件，可以直接作为建筑材料使用，既能发电，又充当建筑材料，这样能够进一步降低发电成本。这样将光伏方阵与建筑的结合根本不需要占用额外地面空间，是光伏发电系统在城市建设中广泛应用的最佳安装方式，倍受关注。光伏建筑一体化提出了“建筑物产生能源”的新概念，通常说是建筑物和光伏发电的集成化，即在建筑物外围护结构表面上布设光伏阵列产生电力。这种光伏建筑一体化系统可划分为两种形式—光伏屋顶结构与光伏墙结构, 光伏建筑通过围护结构节能设计,达到节能的效果。 目前建筑和光伏系统的联合：把封装好的光伏组件安装到居民住宅或者建筑物的屋顶上，再和蓄电池、逆变器、控制器、负载等装置相联，光伏系统可利用一定装置与公共电网相联接；建筑和光伏器件的结合—建筑和光伏的进一步结合，是将光伏器件和建筑材料集成化。一般建筑物为了保护和装饰建筑物，外围护的表面采用涂料、装饰瓷砖或者幕墙玻璃。如果用光伏器件与建筑材料复合在一起，成为不可分割的建筑材料，用于建筑物的屋顶、窗户和外墙，既可用做建材又可用以发电，物尽其美。而对于框架结构的建筑物，则可以将其整个围护结构做成光伏阵列，并选择适当的光伏组件，这样既可以吸收太阳的直射光，又可以吸收太阳的反射光。当今，已研制出大尺度的彩色光伏模块，既能实现以上目的，又能使建筑外观更具吸引力。随着光伏组件生产规模快速扩大，光伏组件的成本进一步降低，用光伏器件代替部分建材的应用面也在一步步扩张。 2 光伏建筑一体化的优点 光伏与建筑相结合应用时，通常采用并网发电的方式，这类系统与独立光伏系统相比，具有突出的优点。首先，联网系统的光电池一般安装在闲置率较高的屋顶或者建筑外墙表面，无需占用额外用地或者增加其他设施，这对现在土地资源越发稀缺的我们来说无疑是一个重要的开发先决条件，光伏电池还可以原地发电，这也节省了电站送电的投资；另外，光伏发电系统还可以和传统电网并联，通过光伏电池发得的电不仅可供自己使用还可以输入电网，并且当在阴雨天气或者夜间等没有阳光的时候，传统电网也可以向建筑内输电，这都极大的增加了光伏发电系统的稳定性。在夏季炎热的时候日照强烈，大量制冷设备的使用形成了电网的用电高峰，这时也是光伏电池发电量的高峰时区，它除了向自身建筑供电外还可以向电网输电来缓解峰值对电网造成的压力；其次，光伏电池板往往铺设在屋顶、外墙等表面，通过将太阳光转化成电能不仅能提供用电需求还能降低维护结构的温度，减少了室内的冷负荷，这也帮助了建筑节能；最后，使用光伏电池不会产生诸如燃烧化石资源所产生的残渣和二氧化硫等有害气体，这对于环保要求非常严格的今天和未来有着重要的意义。 应用光伏发电与建筑一体化的核心建筑是绿色建筑，是一体化设计、一体化制造、一体化安装，且辅助技术还包括低成本、低能耗、优质、绿色的建筑材料技术。 3 光伏建筑一体化的设计 组件的要求 与一般的平板式光伏组件不同，既然BIPV组件兼有发电和建材的功能，就必须满足建材性能的要求，组件须隔热、绝缘、抗风、防雨、透光、美观，还要具有足够的强度和刚度，不易破损，便于施工安装及运输等。为了满足建筑工程的需要，开发商已经研制出了多种颜色的太阳电池组件，可供建筑师选择，使建筑物色彩与周围环境更加协调。根据建筑工程的需要，能够满足建筑性能要求的屋顶瓦、外墙、窗户等太阳电池组件已生产出来。BIPV组件的外形不单有标准的矩形，还有三角形、菱形、梯形、甚至是不规则形状。根据需要，还可以将组件制成周围无边框、能透光的结构形式，接线盒可以不安装在背面而放在侧面。 容量的确定 光伏发电系统的容量确定主要取决于建筑内的负载情况和当地平均日照情况，因为目前大部分光伏建筑都采用并网模式，所以并不需要像独立的光伏系统那样精确地计算家庭用电负荷和优化设计，只要进行一般计算即可。对于一般家庭而言，通常光伏电池容量在1-5KW的范围内。 方阵的倾角 在确定光伏电池铺设的倾角时，应当是其尽量朝向赤道倾斜安装，且与水平面的夹角需经过严格的计算，使得光伏电池板达到最大的输出和平衡。然而，在实际应用过程中光伏电池板的朝向和倾角往往要服从建筑设计的需要，所以兼顾设计和光伏电池的效率就成了设计师们的重要课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 逆变器和控制器 逆变器和控制器是并网光伏系统的关键设备。太阳电池方阵所发出的是低压直流电，必须变换成220V或380V，甚至更高电压的交流电，才能与电网连接，对于电能质量（如：电压、波动、频率、谐波和功率因素等参数）都有严格的要求。为了保证电网、设备和人员安全，还必须配备并网检测保护装置，能对过4 欠电压、过4 欠频率、电网失电（防孤岛效应）、恢复并网、直流隔离、防雷和接地、短路保护、断路开关、功率方向保护等进行处理。 4 光伏建筑一体化的发展趋势 国外对光伏建筑一体化系统的研究已有较长时间。国外的光伏建筑发展是从示范到推广，从屋顶光伏到与建筑集成，并进而将光伏组件作为一种新型的建筑材料发展。一些发达国家，特别是美国、德国和日本在光伏建筑一体化方面，已经有了相当成熟的设计经验和技术。 早在1993年6月，美国能源部就与国立再生能源实验室签定了五年合同，实施“PV:BOUNS（光伏建筑）”计划，耗资2500万美元来发展和建筑相结合的光伏产品----建筑幕墙光伏器件及大型屋顶光伏组件等，这些都极大促进了美国光伏茶呢样的发展，并降低了光伏电池系统的造价，节约了能源，并有效的保护了环境。 日本也非常重视光伏建筑一体化的技术研究。20世纪90年代，政府就资助了一些研究所、大学及公司进行开发研究。就是在这个时期，三洋电器公司推出了一系列非晶硅电池和建筑材料相结合的产品，这些产品通常被用作房屋的屋顶，或是用于商业建筑物垂直幕墙的半透明和不透明的非晶硅玻璃组件。1997年，通产省又宣布执行“七万屋顶”计划，最后安装了37MW的屋顶光伏系统。1998年，日本公司又研制出了一种最新的光伏建筑材料，将其用作房屋外墙，在满足建筑设计强度的同时又为光伏电池在建筑中开辟了新的空间。 当今，中国光伏发电系统也具有一定规模，截止到1997年底，我国已经完成且正常使用太阳能光伏发电系统的装机容量为10～15MW，但主要用于边远地区居民的供电。而随着光伏发电领域的转变，“九五”期间，我国北京深圳、分别成功建造7kWp、17kWp 光伏发电屋顶，并实现了并网发电，随着光伏建筑一体化增长速度的发展，近年来政府非常重视BIPV 发展,广东省佛山市顺德区将有一个广东省内最大的光伏建筑应用示范项目---顺德人民医院1.2MW太阳能光伏发电综合应用示范项目, 该项目建在广东顺德位于经度113.15°，纬度22.50°，太阳资源丰富。根据现场情况,因地制宜、遵守 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 、保证建筑安全美观，在建筑物上安装光伏系统，该项目中主要有四种安装方式：光伏屋顶（6000 平方米）；光伏遮阳板（4000 平方米）；光伏幕墙（2400 平方米）；光伏采光顶（3000 平方米）。将四种安装方式组合而成，该项目考虑电站年均0.8%的衰减,25 年上网电量约2745 万KWh,与相同发电量的火电厂相比,每年节约标准煤10980吨，每年减轻排放温室效应产生的二氧化碳（CO2）气体27367 吨，每年减少排放大气污染气体SO2 约823.5吨。 5 结语 综上所述,光伏发电与建筑一体化是通过围护结构设计,即在建筑物屋顶和墙体安装光伏系统和光伏器件,达到节能效果，很多国家在应用中,光伏发电与建筑一体化赋予了建筑物更新属性，它首先是使建筑物具有了能源的功能，建筑物不仅仅是能够供人居住、活动的场所，它还能提供能源。其次，它还使建筑物具有了产出温室气体排放指标的功能。光伏发电作为一种可循环的能源、是清洁型的新能源，它不但不排放任何的有害物质，也不会排放温室气体。使建筑物拥有了良好的舒适的环境。 一览英才网 是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！ 联系人：施结琴 电话：0755-86153960 邮件：shijq@epjob88.com 网站：光伏英才网http://gf.epjob88.com