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摘 要 本文通过介绍光电建筑的主要应用形式及工程实例,来阐述光电建筑一体化的设计与安装以及系统运行的方式,有效地利用建筑资源来进行太阳能开发,大力促进我国光伏建筑一体化的发展,这对于我国的太阳能清洁能源的发展与应用及建筑节能具有深远意义。
关键词 光电建筑 应用
一、光电幕墙
光电幕墙集合了光伏发电技术和幕墙技术,是一种高科技产品,集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建筑外围护结构,特别是太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体,也无噪音,是一种清洁能源。
幕墙加装光电模板后,可节省传统的建筑材料,比如光电模板可代替自然建材。光电幕墙也大大减轻了对环境的影响,因为它保护自然资源免受损失。同时,光电玻璃中间采用各种光伏电池,色彩及形状多样,使建筑具有丰富的艺术表现力。
光电幕墙目前多用于标志性建筑的屋顶和外墙。充分体现了建筑的智能化与人性化特点,代表着国际上光电建筑一体化技术的最新发展方向,它不需燃料,不产生废气,无废渣,无噪音污染,可用来发电,舒缓白天用电高峰期电力需求,解决电力紧张地区及无电少电地区供电情况。由此可见,光电幕墙本身就是效益。
光电幕墙可以有多种形式,单元式光电幕墙、构件式光电幕墙、点支式光电幕墙等。
二、光电采光顶
采光顶最开始是以房屋采光为目的,主要满足室内采光的需要,后来,随着社会进步和建筑设计形式的不断发展,现在的玻璃采光顶不但为了采光的需要,越来越多的体现了建筑的装饰风格。
随着建筑材料的的革新,不同的形式的采光顶应运而生,建筑的表现手法也越来越多,玻璃采光顶应用也越来越广泛,随着光伏玻璃技术的不断发展,光电采光顶应运而生,由于采光顶置于建筑屋顶的独特接受阳光照射方式,可以为光伏发电玻璃提供良好阳光入射角,因此,光电采光顶能很好的利用光伏玻璃的发电功能。
三、光电遮阳系统
遮阳系统可以最大限度减少阳光的直接照射,从而避免室内过热,是冬冷夏热地区建筑夏季隔热的主要措施。遮阳是以技术手段解决人类对建筑节能和享受自然需求而产生的一种新的现代建筑形态。
建筑遮阳系统可以起到阻隔热量的作用。如果设置室外遮阳系统的话,那么太阳光线到达玻璃窗之前就已经被拦截了;如果是室内遮阳,那么它也能将透过玻璃窗的太阳光线反射回去。同时,遮阳系统隔断了紫外线,能有效地保护人类免受伤害。其次,遮阳系统还可以调节可见光,防止眩光,这对于现代办公是非常必要的。此外,遮阳系统还能调节自然气流并达到改善环境的作用。而最为重要的是,由于遮阳系统的阻隔,减少了空调的功耗,从而达到了节能的目的。
就节能而言,室外遮阳系统优于室内遮阳系统。在通常条件下,安装室外遮阳系统可节省40%~60%的空调能耗;安装室内遮阳系统可节省30%~45%的空调能耗。
对于光电遮阳系统,它不但具有上述功能同时还能产生电能,一种产品既节能又能产生电能,一定有它广阔的发展空间。
光电遮阳系统可分为采光顶遮阳和外立面遮阳两种方式,可以是固定角度式也可以是可调角度式,可调角度式遮阳可设置为手动控制、电动控置、阳光跟踪控制等方式。
四、国内光电建筑一体化应用现状
到目前为止,一批光伏建筑一体化工程已经成功安装应用,安装过程中积累了丰富的设计和施工经验。建筑外维护结构用全玻光伏组件的生产加工技术已经基本成熟;隐框、明框及单元式光伏结构的布线技术难关已经解决;光伏发电系统数据采集及通讯接口、显示设备的研究,数据上网的安全性、准确性、防干扰能力、防入侵性能研究已经取得阶段性成果;太阳能光电系统运行风险与控制(并网发电系统的并网保护、输出电压、相位、频率、谐波和功率因数等参数的采集与电网的同步运行等)也已经基本成熟;光伏系统的现场安装也已经积累了丰富的经验。
但是,还有很多环节需要政府部门、光伏企业和科研人员进一步完善和创新,如新标准的编制、光伏组件转换效率的提高和成本的降低等。有待大家共同努力把光电产品开发应用的更为广泛。
五、结束语
2009年3月23日,财政部会同住房和城乡建设部印发《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》(财建[2009]128号)及《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》(财建[2009]129号),财政部对09年符合条件的太阳能光电建筑颁布补贴标准20元/Wp,还有关于印发太阳能光电建筑应用示范项目申报指南的通知(财办建[2009]34号)。2009年7月16日,财政部、科技部、国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,《通知》明确,对并网光伏发电项目,原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助;其中偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助;对于光伏发电关键技术产业化和基础能力建设项目,主要通过贴息和补助的方式给予支持。通过财政补助、科技支持和市场拉动方式,计划在2~3年内,采取财政补助方式支持不低于500兆瓦的光伏发电示范项目。
随着国家政策的大力支持和太阳能光伏企业的大力创新,代表着未来建筑发展方向且符合节能减排的时代主题和潮流的太阳能光电建筑一体化应用,必将成为21世纪建筑及光伏技术市场的热点,具有广阔的市场前景。
关键词 光电建筑 应用
一、光电幕墙
光电幕墙集合了光伏发电技术和幕墙技术,是一种高科技产品,集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建筑外围护结构,特别是太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体,也无噪音,是一种清洁能源。
幕墙加装光电模板后,可节省传统的建筑材料,比如光电模板可代替自然建材。光电幕墙也大大减轻了对环境的影响,因为它保护自然资源免受损失。同时,光电玻璃中间采用各种光伏电池,色彩及形状多样,使建筑具有丰富的艺术表现力。
光电幕墙目前多用于标志性建筑的屋顶和外墙。充分体现了建筑的智能化与人性化特点,代表着国际上光电建筑一体化技术的最新发展方向,它不需燃料,不产生废气,无废渣,无噪音污染,可用来发电,舒缓白天用电高峰期电力需求,解决电力紧张地区及无电少电地区供电情况。由此可见,光电幕墙本身就是效益。
光电幕墙可以有多种形式,单元式光电幕墙、构件式光电幕墙、点支式光电幕墙等。
二、光电采光顶
采光顶最开始是以房屋采光为目的,主要满足室内采光的需要,后来,随着社会进步和建筑设计形式的不断发展,现在的玻璃采光顶不但为了采光的需要,越来越多的体现了建筑的装饰风格。
随着建筑材料的的革新,不同的形式的采光顶应运而生,建筑的表现手法也越来越多,玻璃采光顶应用也越来越广泛,随着光伏玻璃技术的不断发展,光电采光顶应运而生,由于采光顶置于建筑屋顶的独特接受阳光照射方式,可以为光伏发电玻璃提供良好阳光入射角,因此,光电采光顶能很好的利用光伏玻璃的发电功能。
三、光电遮阳系统
遮阳系统可以最大限度减少阳光的直接照射,从而避免室内过热,是冬冷夏热地区建筑夏季隔热的主要措施。遮阳是以技术手段解决人类对建筑节能和享受自然需求而产生的一种新的现代建筑形态。
建筑遮阳系统可以起到阻隔热量的作用。如果设置室外遮阳系统的话,那么太阳光线到达玻璃窗之前就已经被拦截了;如果是室内遮阳,那么它也能将透过玻璃窗的太阳光线反射回去。同时,遮阳系统隔断了紫外线,能有效地保护人类免受伤害。其次,遮阳系统还可以调节可见光,防止眩光,这对于现代办公是非常必要的。此外,遮阳系统还能调节自然气流并达到改善环境的作用。而最为重要的是,由于遮阳系统的阻隔,减少了空调的功耗,从而达到了节能的目的。
就节能而言,室外遮阳系统优于室内遮阳系统。在通常条件下,安装室外遮阳系统可节省40%~60%的空调能耗;安装室内遮阳系统可节省30%~45%的空调能耗。
对于光电遮阳系统,它不但具有上述功能同时还能产生电能,一种产品既节能又能产生电能,一定有它广阔的发展空间。
光电遮阳系统可分为采光顶遮阳和外立面遮阳两种方式,可以是固定角度式也可以是可调角度式,可调角度式遮阳可设置为手动控制、电动控置、阳光跟踪控制等方式。
四、国内光电建筑一体化应用现状
到目前为止,一批光伏建筑一体化工程已经成功安装应用,安装过程中积累了丰富的设计和施工经验。建筑外维护结构用全玻光伏组件的生产加工技术已经基本成熟;隐框、明框及单元式光伏结构的布线技术难关已经解决;光伏发电系统数据采集及通讯接口、显示设备的研究,数据上网的安全性、准确性、防干扰能力、防入侵性能研究已经取得阶段性成果;太阳能光电系统运行风险与控制(并网发电系统的并网保护、输出电压、相位、频率、谐波和功率因数等参数的采集与电网的同步运行等)也已经基本成熟;光伏系统的现场安装也已经积累了丰富的经验。
但是,还有很多环节需要政府部门、光伏企业和科研人员进一步完善和创新,如新标准的编制、光伏组件转换效率的提高和成本的降低等。有待大家共同努力把光电产品开发应用的更为广泛。
五、结束语
2009年3月23日,财政部会同住房和城乡建设部印发《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》(财建[2009]128号)及《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》(财建[2009]129号),财政部对09年符合条件的太阳能光电建筑颁布补贴标准20元/Wp,还有关于印发太阳能光电建筑应用示范项目申报指南的通知(财办建[2009]34号)。2009年7月16日,财政部、科技部、国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,《通知》明确,对并网光伏发电项目,原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助;其中偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助;对于光伏发电关键技术产业化和基础能力建设项目,主要通过贴息和补助的方式给予支持。通过财政补助、科技支持和市场拉动方式,计划在2~3年内,采取财政补助方式支持不低于500兆瓦的光伏发电示范项目。
随着国家政策的大力支持和太阳能光伏企业的大力创新,代表着未来建筑发展方向且符合节能减排的时代主题和潮流的太阳能光电建筑一体化应用,必将成为21世纪建筑及光伏技术市场的热点,具有广阔的市场前景。