光伏建筑一體化,是應用太陽能發電的一種新概念,簡單地講就是將太陽能光伏發電方陣安裝在建筑的圍護結構外表面來提供電力。根據光伏方陣與建筑結合的方式不同,光伏建筑一體化可分為兩大類:一類是光伏方陣與建筑的結合。另一類是光伏方陣與建筑的集成。如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂等。在這兩種方式中,光伏方陣與建筑的結合是一種常用的形式,特別是與建筑屋面的結合。由于光伏方陣與建筑的結合不占用額外的地面空間,是光伏發電系統在城市中廣泛應用的最佳安裝方式,因而倍受關注。光伏方陣與建筑的集成是BIPV的一種高級形式,它對光伏組件的要求較高。光伏組件不僅要滿足光伏發電的功能要求同時還要兼顧建筑的基本功能要求。
種類
根據光伏方陣與建筑結合的方式不同,太陽能光伏建筑一體化可分為兩大類:
第一類是光伏方陣與建筑的結合。這種方式是將光伏方陣依附于建筑物上,建筑物作為光伏方陣載體,起支承作用。
第二類是光伏方陣與建筑的集成。這種方式是光伏組件以一種建筑材料的形式出現,光伏方陣成為建筑不可分割的一部分。
有關要求編輯 播報
把光伏器件用做建材,必須具備建材所要求的幾項條件:堅固耐用、保溫隔熱、防水防潮、適當的強度和剛度等性能。若是用于窗戶、天窗等,則必須能夠透光,就是說既可發電又可采光。除此之外,還要考慮安全性能、外觀和施工簡便等因素 [4] 。光伏建筑一體化對光伏光伏系統及光伏組件具體有如下要求:
對蓄電池要求
對于并網光伏系統,由于不受到蓄電池容量的限制,并且有公共電網作為后盾,確定光伏方陣容量時,不必像獨立光伏系統那樣一定要經過嚴格的優化設計,只要根據負載的要求和投資情況經過適當計算就可決定 [1] 。對于一般家庭使用,通常太陽電池方陣容量的范圍為1~5 千瓦。
對組件要求
與一般的平板式光伏組件不同,(BIPV)組件既然兼有發電和建材的功能,就必須滿足建材性能的要求,如:隔熱、絕緣、抗風、防雨、透光、美觀,還要具有足夠的強度和剛度,不易破損,便于施工安裝及運輸等。為了滿足建筑工程的需要,已經研制出了多種顏色的太陽電池組件,以供建筑師選擇,使得建筑物色彩與周圍環境更加和諧協調。根據建筑工程的需要,已經生產出多種滿足屋頂瓦、外墻、窗戶等性能要求的太陽電池組件 [5] 。其外形不單有標準的矩形,還有三角形、菱形、梯形、甚至是不規則形狀。也可以根據要求,制作成組件周圍是無邊框的,或者是透光的,接線盒可以不安裝在背面而在側面。
對電池要求
在獨立光伏系統中,光伏方陣要盡量朝向赤道傾斜安裝,與水平面之間的傾角要經過嚴格的計算,以達到光伏方陣輸出的極大性和均衡性 [6] 。而在并網光伏系統中,只要考慮光伏方陣輸出的極大性即可。然而在實際應用中,往往因為要服從于建筑物外形的需要,方陣可能會有各種朝向,傾角也可能從0~900 都有,這就需要光伏和建筑設計師共同協商,兼顧的雙方的需要,妥善解決。
逆變的要求
太陽電池方陣所發出的是低壓直流電,要與電網連接,必須變換成220 伏、380 伏甚至更高電壓的交流,而且對于電能質量如:電壓、波動、頻率、諧波和功率因素等參數都有嚴格的要求。為了保證電網、設備和人生安全,還必須配備并網檢測保護裝置,如對于處理:過/欠電壓、過/欠頻率、電網失電(防孤島效應)、恢復并網、直流隔離、防雷和接地、短路保護、斷路開關、功率方向保護等都有明確的規定。所以逆變和控制器是并網光伏系統的關鍵設備。
計量電表要求
家庭使用的并網光伏系統中,光伏方陣所發出的電能,主要供給用戶負載使用,多余部分輸入電網,用戶負載所消耗的電能,也是由光伏方陣和公共電網共同供應。原則上可以用一塊電表來進行計量,電網供電時電表正轉,光伏方陣向電網饋電時電表反轉。實際上由于各國政府對于開發利用新能源大多實行優惠政策,目前太陽能發電的上網電價要遠大于用戶的用電電價,常常用兩塊電表來分別計量,所以有“買入”電表和“賣出”電表的區別。
其它參數:
選用足功率正A級305W太陽能電池板
選配古瑞瓦特、華為、三晶光伏逆變器
設計、安裝、并網、運維一站式服務
隔熱降溫、通風性好,隔熱效果比傳統隔熱層優越