光电建筑应用简述(09-11-20)龙文志.doc

光电建筑应用简述 建设部幕墙门窗标准化技术委员会专家组长 中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会专家 龙 文 志 摘 要：论述了太阳能光伏建筑一体化的定义、原理、类型、方式、特点和要求；列举了一些国内外案例；光伏建筑一体化太阳能将成为功效最佳、价格最低廉的替代新能源。发展和推广BIPV工程中要防止“一哄而起、鱼龙混杂”，为了适应BIPV飞速发展的形势，保证BIPV健康发展，确保BIPV工程的质量，加强BIPV管理是当务之急！ 关键词：光伏屋顶、光伏幕墙、光伏LED。 前 言： 光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic）是把太阳能同建筑结合起来，将房屋发展成具有独立电源，自我循环的21世纪新型建筑，是建筑概念的拓宽和发展，是21世纪建筑及光伏技术市场的需求，是科学技术发展和人类社会进步的必然。光伏建筑将成为21世纪最重要的新兴产业之一。 光伏建筑一体化应用风暴正在全国各地掀起。在创建节约型社会的主题带动下，各地政府、企业界纷纷聚焦“太阳能建筑一体化”，一场能源产业的革命已经在爆发边缘太阳能建筑一体化春天 （一）光伏建筑一体化.1.1太阳能光伏建筑一体化(BIPV)技术即将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。不但具有外围护结构的功能，同时又能产生电能供建筑使用。 “建筑物产生能源”新概念，可再生能源建筑一体化≠太阳能＋建筑。所谓建筑一体化不是简单的‘相加’，是根据节能、环保、安全、美观和经济实用的总体要求，将太阳能作为建筑的体系进入建筑领域，纳入建设工程基本建设程序，同步设计、同步施工、同步验收，与建设工程同时投入使用。同步后期管理，使其成为建筑有机组成部分的一种理念、一种设计、一种工程的总称。光伏建筑一体化的核心建筑是一体化设计、一体化制造、一体化安装，而且辅助技术则包括了低能耗、低成本、优质、绿色的建筑材料的技术。光伏建筑一体化光伏建筑规范化。 BIPV是房地产业未来发展的新天地。我们国家的建筑业正处在由粗放型转向精密型的过度时期，随着光伏建筑一化的，房产的升值将会逐步地转变到更多地依靠科技价值的含量和提升，采用更加科学和严格的价格评价体系来，告别房地产只能靠恶性炒作加快升值的时代。使得建筑行业能够协同采用多门高新技术，丰富建筑物的科技内涵，提高建筑物的使用价值，成为产品附加值高的高产出行业。所有这些，同时也使建筑工程行业极大地拓展自己的市场，发展空间，成为我国社会和经济发展的支柱型的产业。光伏建筑一体能量密度较低并且高度分散光伏与建筑一体化我国现有大约400亿平方米的建筑面积，屋顶面积达0亿平方米，南立面大约50亿平方米的可利用面积。如果这些建筑中有0％安装太阳电池，建筑面积亿平方米屋顶面积0亿平方米，南立面大约亿平方米的可利用面积。如果这些建筑中有0％安装太阳电池安装量就可达光伏建筑一体化的系统，如幕墙光伏发电系统，成本随着建筑物的设计阶段和光伏电池与建筑装饰材料生产过程的结合程度有很大的依赖。研究表明，如果设计院、建材生产商和光伏制造商能够充分协作起来，建材光伏一体化的发电单元的制造成本与单独生产光伏组件的成本类似，甚至比建材加光伏组件的成本还低，而逆变和布线系统则可以整体并入到建筑物的电力系统中去，BIPV的成本可能比单独的光伏发电还要低得多。BIPV充分利用建築物之外部空間面積，自產能源。電力負載主要在建築物內或其四周，減少電纜線架設及電力輸送之損耗(就近利用)，BIPV使PV系統與建築、藝術及生活緊密結合。 1.2．4光伏建筑一体化-光伏屋顶和光电幕墙隔热性好。 根据能量守恒定律，光伏电池把太阳的能量转换电能量，光伏电池吸收了热量，其中只有10﹪得以进入，因而比纯玻璃屋顶或幕墙隔热性好。 1．2．5防灾建筑需要BIPV。 2008年5月17日，在北川灾区仅用一个半小时即完成非晶硅太阳能光电池发电系统搭建，在14天中经历了无数次余震、连续阴天和暴雨的考验，发电系统运行稳定，为救援单位和灾区群众源源不断地提供电力 图2.8-1日本神户地震许多发电设施遭地震破坏 图2.8-2日本神户地震BIPV则完好并正常运行 （二）光伏建筑体化屋顶体化方式墙体化方式建筑构件体化方式篷、遮阳LED一体化━光电LED多媒体动态幕墙和天幕。等10种型式，如下表所示： 形 式 光伏组件要求 建筑要求 类型 1 光伏屋顶（天窗） 透明光伏组件 有采光要求 集成 2 光伏屋顶 光伏屋面瓦 无采光要求 集成 3 光伏幕墙（或窗） 透明光伏组件 透明幕墙 集成 4 光伏幕墙 非透明光伏组件 非透明幕墙 集成 5 光伏遮阳板 透明光伏组件 有采光要求 集成 6 光伏遮阳板 非透明光伏组件 无采光要求 集成 7 屋顶光伏电站 普通光伏组件 无 结合 8 墙面光伏电站 普通光伏组件