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光伏技術成功應用于新型幕牆

  • 發布時間:2018-12-10
  • 發布者: 百度百科
  • 來源: 百度百科
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  近年來,世界各國都投入巨資進行太陽能應用技術的研究,取得了很大的技術進步。上世紀90年代以來,随着常規發電方式成本的上升和人們對環境保護的日益重視,“建築物産源”和“戶用并網光伏系統”是光伏業界追求的目标。此後,一些專家對觀光幕牆與光伏并網系統如何有機結合,提出一些解決的方案,旨在共同提高光伏組件在幕牆BIPV(光伏建築一體化)中的應用技術。 光伏建築一體化這一名詞早起源于外國,其在太陽能的利用技術方面,有着深厚的曆史技術底蘊,尤其突出體現于光伏建築一體化普遍用于幕牆建築結構,如德國較為有名氣的某幕牆公司,已經将雙玻璃組合的光伏模組直接安裝于幕牆的外圍護結構,有許多建築外型給人一種耳目一新的感覺。他們采用的這種做法,既能夠保證建築物幕牆的安全性能,又能夠對太陽能源加以利用,是一種綠色能源建築。
  我國生産的光伏組件占世界較大的份額,國内也有一些光伏電站的示例,但真正能夠與國外所提出的光伏建築一體化相符的示範工程,卻是少之又少。這其中有兩方面原因。其一,光伏組件及光伏系統的生産公司缺少在幕牆建築設計方面的技術,對幕牆的安裝要求也知之甚少。其二,作為幕牆公司,他們對光伏發電的應用概念較為模糊,也沒有做更深層次的研究。正因為這兩種原因,國内未有較好的示例工程,可供業界同行共享。
  光伏建築一體化在設計時,通常将建築物所在地的經緯度,結合當地氣象公布情況,尋找日照發電佳角度。一般太陽能光伏系統的方陣采用正南方安裝,其太陽能年采集能量高。光伏幕牆在設計時,還須考慮風壓、抗震,風荷載所處的标高以及密封性能的問題,選擇合适的安裝角度和方向,光伏幕牆采光頂是佳的安裝結構形式。
  光伏建築一體化在應用中,也應考慮陰雨天對室内側光線的影響。可以将組件的透光率設計在10%~50%不等,通過組件中晶體矽電池片的排列間隔,達到合适的透光率。一些場合也可用非晶矽加工成建築組件,這需要考慮組件的安全性能是否達到建築幕牆部位的設計要求而定。光伏采光頂采用橫隐豎明的結構形式,更便于屋面的排水。由于光伏幕牆是特殊建築中一種表達形式,有必要考慮通風降溫的實際問題。設計時,将外裝飾與幕牆結構協調結合,使光伏建築一體化更富有生機,更能體現現代建築的環保綠色設計理念。
  光伏幕牆本身具有符合幕牆的建築規範,又能夠利用太陽能将太陽光轉換成直流電能,通過逆變器變換成交流電源,或通過控制器整流穩壓成直流電能。其發電系統有獨立電網系統和并網系統以及帶蓄能的獨立電網系統等形式,合理設計配置于光伏建築一體化中。由于蓄電池的使用壽命和維護的問題,往往并網系統應用于光伏幕牆更具優勢,并網系統的建造價格比帶蓄能的獨立電網系統要低,而且并網系統的年發電量比獨立電網系統要多。帶蓄能的獨立電網系統具有應急發電功能。這是兩者的優缺點。
  在進行系統設計時,考慮到安全、密封性能便于維修的實際情況,将雙玻璃光伏組件設計成隐框安裝型式,是較好的一種組合形式。将組件的引出線從組件邊緣面通過定制的引線盒引出正、負兩極并配置快速接駁插頭。組件的串、并聯電纜從隐框結構幕牆骨架的鋁型材的外側面或上下側面的槽走線并彙總到各個單元的接線彙流盒,配套旁路二極管和防反充二極管,後各個彙流盒彙總到直流櫃完成直流電的輸人。連接完畢後有扣闆蓋住并邊緣打密封膠達到隐蔽安裝的目的。這樣既保證了組件連接密封性達到相應的防水要求,又不影響幕牆屋頂視覺外觀,這是一種比較完善的組合結構。
  太陽能是我國分布廣的可再生能源資源,可以利用邊遠土地資源,還可以利用大量的屋頂和牆面資源,有效地增加能源供。應光伏發電不消耗化石能源資源和水資源,不産生污染,也沒有溫室氣體排放,既适合分散使用,也可以集中建設大型光伏發電站,為未來經濟發展前景的可再生能源打下基礎。
  充分利用好國家的各種優惠政策,加快光伏新型幕牆的發展,符合我國節能減排的社會責任要求。

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