談?wù)劰怆娊ㄖ膽?yīng)用和發(fā)展(3頁).docx
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2022-07-07
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1、談?wù)劰怆娊ㄖ膽?yīng)用和發(fā)展給“光伏建筑一體化”更個(gè)名 /1/view-7011288.htm嚴(yán)格地講,“光伏建筑一體化”這一說法不是很科學(xué)。建筑應(yīng)該是一個(gè)整體,建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)配件和建筑材料都是它的組成部分,通過連接,固定成為一體。光伏應(yīng)用于建筑,是要把光伏組件用固定件、焊接或膠粘的辦法,固定在建筑上,成為建筑的組成部分。所以,不論光伏組件是否作為建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)配件,光伏組件都是與建筑結(jié)為一體的。至于BAPV和BIPV(光伏建筑一體化)的稱謂,只不過是針對光伏組件是否承擔(dān)建筑功能而言的。光伏應(yīng)用于建筑有兩種基本形式,一種是光伏組件附加安裝在建筑上,光伏組件除具有發(fā)電功能外,不具有任何其他的建筑功2、能。比如,把光伏組件用支架安裝在混凝土平屋頂上,光伏組件就不具有建筑的屋頂功能。另一種是,光伏組件直接作為建筑材料或構(gòu)配件安裝在建筑上,光伏組件除具有發(fā)電功能外,還具有某種建筑功能。比如,光伏組件作為采光頂?shù)耐该鞑A姘澹鸵哂胁晒馕蓓數(shù)娜抗δ堋K裕押笠环N形式稱作“光伏建筑一體化”是不準(zhǔn)確的。我們應(yīng)該統(tǒng)稱這兩種形式為“光電建筑”或“建筑光伏”。光電建筑是針對建筑而言的,其含義最早見于住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于加快推進(jìn)太陽能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見一文中。文件對光電建筑的解釋是:“利用太陽能光電轉(zhuǎn)換技術(shù),解決建筑物、城市廣場、道路及偏遠(yuǎn)地區(qū)的照明、景觀等用能需求。”建筑光伏是針對光伏系統(tǒng)而言的,3、是指此類光伏系統(tǒng)是建在建筑上的,而不是建在地面上的,更不是用在航天上的。建筑光伏的特征是應(yīng)用形式的多樣化建筑光伏應(yīng)用形式的多樣化是針對地面光伏發(fā)電站而言的,地面光伏發(fā)電站的形式比較單一,而建筑光伏的安裝形式比較復(fù)雜。光伏組件可以安裝在屋頂上,形成光伏組件屋面、光伏采光頂、光伏瓦屋面、光伏金屬屋面等;光伏組件還可以安裝在墻面上,形成光伏幕墻、光伏窗間墻等;光伏組件也可以與建筑遮陽結(jié)合,形成光伏外窗遮陽、光伏屋檐遮陽、光伏雨篷遮陽、光伏長廊遮陽,以及停車棚、公交站亭、過街天橋、體育場看臺等光伏遮陽;光伏組件還可以與農(nóng)業(yè)溫室結(jié)合,形成光伏溫室。目前,與建筑光伏應(yīng)用形式多樣化相適應(yīng)的光伏產(chǎn)品,正朝著建4、材化和構(gòu)件化的方向發(fā)展。比如,適合于瓦屋面的光伏瓦,適合于防水材料的柔性薄膜光伏組件,適合于透明幕墻和采光頂?shù)闹锌展夥M件,適合于采光要求的不同透光率的光伏組件,適合于上人屋面和防火的蜂窩式光伏組件,適合于分散布局的微型逆變器,以及適合于建筑美觀和防水的整體光伏屋頂構(gòu)造等。截至2015年3月,我國光伏裝機(jī)量累計(jì)3312萬千瓦,其中地面光伏發(fā)電站2779萬千瓦,分布式光伏533萬千瓦。建筑光伏作為分布式光伏的主流形式,可以占到70%80%,約有將近400萬千瓦。在這400萬千瓦的建筑光伏中,以屋頂光伏為主。其中,又以工業(yè)建筑屋頂光伏居多。在工業(yè)建筑屋頂光伏中,大多為在既有工業(yè)建筑的金屬屋面上附加5、安裝。建筑光伏首先要符合建筑的相關(guān)要求建筑光伏的載體是建筑,光伏組件可以安裝在建筑的屋面、墻面、遮陽、陽臺、窗等部位,安裝在這些部位的光伏組件要滿足該部位的建筑要求。否則,破壞這些部位的建筑要求,就可能會給建筑帶來一定的危害。所以,光伏與建筑結(jié)合,首先要滿足建筑要求,再來談光伏發(fā)電。俗話說:“皮之不存,毛將焉附?”沒有建筑,也就無從談建筑光伏發(fā)電了。光伏組件用于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu),應(yīng)滿足室內(nèi)環(huán)境的要求。其一是采光要求,如果光伏組件用于采光頂、透明幕墻或窗,就要符合采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定。其二是通風(fēng)要求,如果光伏組件用于建筑幕墻或窗,就應(yīng)考慮通風(fēng)開口有效面積的規(guī)定。其三是保溫、隔熱要求,如果光伏組件用6、于采光頂、透明幕墻和窗,就應(yīng)符合建筑氣候分區(qū)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值、熱惰性指標(biāo)和氣密性的規(guī)定。光伏組件用于建筑構(gòu)造,應(yīng)滿足建筑構(gòu)造的要求。其一是屋面要求,如果光伏組件作為屋面材料,應(yīng)符合具有良好防水、冬季保溫、夏季隔熱、適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)受力變形、承受風(fēng)雪荷載、阻止火勢蔓延和外形美觀的要求。其二是墻體要求,如果光伏組件作為玻璃幕墻面板,就應(yīng)符合風(fēng)壓變形、雨水滲漏、空氣滲透、保溫、隔聲、耐撞擊、平面內(nèi)變形、防火、防雷、抗震等物理性能要求。其三是遮陽要求,如果光伏組件作為建筑外遮陽板,就應(yīng)符合遮陽系數(shù)、承載力、耐腐蝕、防火等性能要求。其四是陽臺要求,如果光伏組件作為建筑陽臺的欄板,就要符合水平荷載、欄板7、高度和電氣安全的要求。光伏系統(tǒng)安裝于建筑,應(yīng)符合建筑安全的要求。其一是荷載要求,在既有建筑上安裝光伏組件,必須進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的安全性復(fù)核。其二是防火要求,光伏組件作為建筑構(gòu)件或建筑材料,其燃燒性能和耐火極限不應(yīng)低于規(guī)定的要求。其三是防雷要求,建筑光伏系統(tǒng)不僅應(yīng)采取外部防雷措施,還要安裝內(nèi)部防雷裝置。其四是電氣安全要求,建筑光伏系統(tǒng)的絕緣電阻、漏電流必須符合相關(guān)規(guī)定,接口處必須采用安全插頭。建筑光伏還應(yīng)符合光伏發(fā)電的要求。其一是太陽能資源要求,建筑光伏的發(fā)電設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐奶栞椛淞俊⒎逯等照諘r(shí)數(shù)、天氣影響因素、環(huán)境遮擋因素等。其二是發(fā)電量要求,建筑光伏的發(fā)電設(shè)計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算光伏方陣的最佳傾角、8、方位角和年發(fā)電量,使光伏發(fā)電量最大化。其三是發(fā)電效率要求,建筑光伏的發(fā)電設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)具體情況,選擇光伏組件,優(yōu)化系統(tǒng)匹配,保證光伏組件的清潔。其四是電能質(zhì)量要求,光伏電力必須滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量的規(guī)定。困擾光電建筑發(fā)展的原因不是技術(shù)2014年,分布式光伏新增裝機(jī)量僅完成了預(yù)期目標(biāo)的20%。這個(gè)事實(shí)說明,我國光電建筑的發(fā)展是存在問題的。和德國相比,它有電價(jià)補(bǔ)貼政策,我們也有;它要求光伏電力全額并網(wǎng),我們也要求;他具有屋頂安裝技術(shù),我們的建筑技術(shù)并不比他差。那究竟是什么原因困擾著光電建筑的發(fā)展呢?原因之一:建筑業(yè)主的認(rèn)識。建筑業(yè)主不了解光伏,就不可能在他的建筑上安裝光伏。與其給建筑業(yè)主講發(fā)展新能9、源的偉大意義,不如讓他知曉建筑光伏能夠給他帶來什么利益。不同的需求有不同的利益。有的業(yè)主需要節(jié)省電費(fèi),比如工廠、商場、地下車庫;有的業(yè)主需要示范,比如標(biāo)志性公共建筑;有的業(yè)主需要資本化經(jīng)營,比如把優(yōu)質(zhì)的建筑光伏資產(chǎn)證券化;有的業(yè)主需要綜合利用,比如改造屋頂,增加陽光房,參評綠色建筑等。 原因之二:融資方式。工業(yè)和倉儲建筑具有較大的屋頂,可以形成較大的發(fā)電規(guī)模,且工商業(yè)電價(jià)高于居民電價(jià),用電量也大,是目前建筑光伏的主戰(zhàn)場。然而,大規(guī)模的建筑光伏屬于資金密集型項(xiàng)目,廣大工商企業(yè)很難融到大量資金。如果沒有金融機(jī)構(gòu)的投資,這個(gè)市場就很難繁榮起來。其實(shí),光伏發(fā)電的金融屬性已經(jīng)非常明顯了,關(guān)鍵在于我國金融10、市場的進(jìn)一步放開。原因之三:發(fā)電所有者權(quán)益。建筑光伏系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是發(fā)電站,投資建設(shè)發(fā)電站者就是發(fā)電商,他們是為社會提供電力生產(chǎn),而不僅僅是為了自己消費(fèi)。但是,我國的“鼓勵自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”政策,缺乏對發(fā)電商身份的確認(rèn),激勵政策不足,導(dǎo)致發(fā)電商不能維護(hù)自身權(quán)益,收益存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。原因之四:并網(wǎng)與電費(fèi)結(jié)算。目前,我國的電費(fèi)結(jié)算單位是電網(wǎng)公司,一方面他按照一定的價(jià)格購買發(fā)電企業(yè)的電力,另一方面他又按照售電價(jià)格把電賣給用電戶。如果電網(wǎng)公司能夠及時(shí)把電費(fèi)付給光伏發(fā)電者,使光伏發(fā)電者能真正體驗(yàn)到光伏發(fā)電所帶來的利益,對促進(jìn)建筑光伏的發(fā)展是至關(guān)重要的。光電建筑將沿著綠色建筑的方向發(fā)展綠色建筑已經(jīng)成為國家11、強(qiáng)力推行的一項(xiàng)建筑政策。截至2015年1月,全國已評出2538項(xiàng)綠色建筑標(biāo)識項(xiàng)目,總建筑面積達(dá)到2.92億平方米。綠色化已經(jīng)成為本世紀(jì)的潮流。綠色建筑的第一要義是節(jié)約資源,節(jié)能與能源利用在綠色建筑評價(jià)中的權(quán)重最高。建筑光伏技術(shù)因其具有獲取陽光資源的普遍性、提供可再生能源電力的主動性、既有建筑節(jié)能改造的便捷性、明顯的投資價(jià)值等特點(diǎn),正在逐漸成為最具潛力的應(yīng)用形式。在綠色建筑的推廣中,綠色既有建筑是最大的難點(diǎn)。我國既有建筑面積超過400億平方米,建筑能耗占社會總能耗的30%,建筑的主要能耗是電耗,空調(diào)所耗電能約占電耗的2?M3左右。建筑光伏技術(shù)因其具有發(fā)電能力,所發(fā)電力可以抵消煤電用量。如果建筑光伏面積能夠達(dá)到既有建筑面積的5%,建筑光伏發(fā)電能夠占到建筑電耗的5%,對建筑節(jié)能的貢獻(xiàn)就是非常可觀的。所以,既有建筑節(jié)能改造是建筑光伏最大的市場。我國有13億人口、4億戶家庭,超過4億個(gè)家庭住宅。如果平均每個(gè)家庭住宅安裝500W光伏系統(tǒng),全國戶用光伏系統(tǒng)就可達(dá)到2億kW,相當(dāng)于10個(gè)三峽水電站。所以,戶用建筑光伏是一個(gè)全民投資光伏、全民消費(fèi)綠色電力的偉大事業(yè)。從技術(shù)層面看,光伏屋頂、光伏遮陽、光伏陽臺、光伏窗間墻等應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)成熟。一旦光伏電價(jià)與常規(guī)電價(jià)持平,一個(gè)戶用建筑光伏的繁榮時(shí)代就會真正到來。【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】C【文章編號】1671-3362(2015)06-0066-02
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