一、双碳文库是一个地产人建立的专业的分享碳达峰碳中和资料的文库网站 http://www.tanwenku.cc/ 二、203060 文库:http://www.203060.vip/ 三、所有 2 万份资料搜索目标:https://203060.vip/soso.html 四、欢迎加入文库会员,199 一年,399 终身。所有资料百度网盘共享,加小 编微信有优惠。 五、加入会员,可获赠价值 999 全网资源,影视,游戏,亲子,有需求联系 小编。 六、见面礼:B 站最全收费类课程合集: 自取地址 :https://www.aliyundrive.com/s/7tXbEop6K5G 双碳会员重磅福利:赠送全网资源: 可以目录查询一下【关键词】 可查询目录:http://123.haohanba.cn 会员赠品 建筑·节能 LOW CARBON WORLD 2020/11 关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的 一体化设计研究 李志军 (中机国际工程设计研究院有限责任公司,湖南 长沙 410007) 【摘 要】随着可再生资源的日益减少以及 生 态 环 境 的 不 断 破 坏 ,清 洁 能 源 的 需 求 愈 发 迫 切 ,太 阳 能 光 伏 系 统 是 将 太 阳 能 通 过 元器件转换为电能,从而满足工厂和居民日常用电的需求。 太阳能建筑一体化设计(BIPV ),就是将太阳能产品及构建应用在建 筑上,利用建筑自身结构特点来充分利用太阳能,实现了太阳能建筑一体化。 不仅有利 于保护生态环境,同时还能对建筑起到 美化作用,是未来太阳能光伏发电技术发展的 重要方向。 本文主要是对太阳能建筑一体化基本概念、优缺点以及系统构建、设 计要点及分析要点几部分内容进行分析,为太阳能建筑一体化的发展提供微薄之力。 2020 年 8 月上 旬在上海举行的第十四届 SNEC 国际太阳能光伏与智慧能源大会,涌现出很多新兴产品及新型结构,必将促进 BIPV 的良性持续发展。 【关键词】太阳能;光伏发电;建筑施工;一体化 【中图分类号】TU18 【文献标识码】A 【文章编号】2095-2066(2020)11-0084-03 DOI:10.16844/j.cnki.cn10-1007/tk.2020.11.040 和建筑的有机结合。但是太阳能建筑一体化并不是简单叠加, 0 引言 随着全球温度的不断上升以及能源资源数量的减少,节 是需要将两者结合在一起从而形成一种具有两者特色的新产 能减排、保护生态环境成为当前全球共同追求的目标之一。电 物。在建筑的设计过程中,需要将太阳能系统的特性、要求等 能作为日常生活、工业生产中不可或缺的基础能源,但是传统 作为建筑设计要素的重要组成,并且不对原有建筑功能造成 的发电模式不仅要消耗大量化学燃料,同时还会排放出大量 影响, 确保太阳能系统是作为建筑物构成的一部分而存在。 的污染物。因此,新能源的使用能够解决能源不可再生,实现 1.2 太阳能光伏建筑一体发电系统构成 自然资源利用,最为常见的自然资源有风能、太阳能、水能等。 图 1 为光伏系统的结构组成图,主要包括光伏阵列、逆变 将太阳能和建筑一体化是近年来的流行趋势,不仅实现了能 器以及变换器共同组成光伏发电系统光伏发电系统。而太阳 源的采集,而且充分利用建筑物外层空间。表 1 是全国太阳能 能光伏建筑一体发电系统也主要包括光伏方阵设计、光伏组 建筑一体化设计(BIPV)2020 年的目标。 件设计和光伏发电系统设计。 1 太阳能光伏建筑一体相关概述 1.2.1 光伏方阵设计 1.1 太阳能建筑一体化的基本概念 太阳能建筑一体化就是指将太阳能产品与建筑结合在一 起,利用建筑特性将太阳能系统融合在其中,从而做到太阳能 在设计光伏方阵时,需要从与建筑的融合性以及自身采 光性两个方面出发:①要确保最终安装的光伏方阵和建筑自 身的墙体颜色、板块大小基本一致,避免最终建筑美观性降 表 1 全国太阳能建筑一体化设计(BIPV )2020 年的目标 84 项目 目标(2020 年底) 目标性质 城镇绿色建筑占新建建筑比重 50% 约束性 城镇新建建筑中绿色建材应用比例 40% 预期性 实施既有居住建筑节能改造 5 亿 m2 约束性 公共建筑节能改造面积 1 亿 m2 约束性 城镇建筑中可再生能源替代率 6% 预期性 城镇既有居住建筑中节能建筑所占比例 60% 预期性 经济发达地区及重点发展区域农村居住建筑采用节能措施比例 10% 预期性 建筑·节能 LOW CARBON WORLD 2020/11 线的过滤和调节,从而在实现太阳能采集的基础下满足建筑 控制器 直流·交流逆变器 交流负载 公共空间采光要求。另外,根据光照条件设计墙面遮阳式、墙 面安装式方案, 根据对太阳光照射最佳角度的计算进行安装。 但是该种施工技术难度较大, 且要求整体工艺水平高。目前涌 光伏阵列 直流负载 现出来的透光率良好及色彩丰富的太阳能组件,能直接替代 幕墙玻璃应用于建筑外墙, 这就是行业进步的结果。 蓄电池组 图 1 光伏发电系统结构 低;②需要考虑其采光能力, 安装时的朝向以及倾角等。 1.2.2 光伏组件设计 选择光伏组件时也结合光伏组件的型号、功率以及在建 筑物上的布置来进行。 1.2.3 光伏发电系统的设计 系统设计主要是对系统类型进行确定,根据建筑功能及 对太阳能光伏性能的要求,确定选择并网系统还是独立系统, 并且对系统中的控制器、逆变器等都进行确定。 1.3 太阳能建筑一体化设计的优点 (1)在方案设计过程中,充分将光伏发电和建筑融合设 计,因此构造合理,且在满足建筑和发电的基础上,降低整体 工程造价; (2)将太阳能和建筑空间、结构巧妙融合在一起,对建筑 空间最大化利用; (3)光伏系统安装和建筑施工同时进行,一步到位,避免 2.3 光伏发电效率及配套系统 在光伏建筑一体化设计过程中,首先根据对该工程所需 要输出的电能功率进行计算,确定发电效率,并结合需要根据 自身建筑结构以及对光伏发电功率的要求来确定最终的配套 系统, 主要包括光伏发电矩阵、光伏组件以及发电系统。在设 计光伏方阵和光伏组件时,需要从建筑的融合性以及自身采 光性两个方面出发:①要确保最终安装的光伏方阵和建筑自 身的墙体颜色、板块大小基本一致,避免降低建筑美观性;② 需要考虑其采光能力、安装时的朝向以及倾角以及自身功率、 型号等。 3 光伏建筑一体化施工工艺 3.1 光伏电池阵列安装 3.1.1 固定式安装 在对太阳能电池组件进行安装时,优先从其整体安装的 其安装 便捷性以及安全性来考虑。在北半球进行组件安装时, 方式朝南, 且倾角接近当地纬度即可[3]。安装好电池组件后, 在 条件允许情况下,根据不同月份或者季节太阳高度的不同,对 后期施工对用户的使用产生影响,并且对原有建筑自身结构 倾角进行相应调整, 使系统的发电量得到改善。 造成破坏。 3.1.2 单轴跟踪 2 光伏建筑一体化设计要点分析 —整合设计 2.1 在系统配置方面—— 太阳能建筑的整合设计就是在建筑设计中系统应用太阳 能暖、太阳能热水、太阳能空调、太阳能公共照明以及光伏发 电等主动太阳能技术及各种可能的被动措施,通过对该建筑 所在区域的场地、气候以及建筑施工的材料进行分析,确定出 最终实现光伏发电的具体技术方案以及光伏系统所需要的材 料、型号、功率等。 2.2 满足建筑物功能及光伏效率 将光伏发电与建筑物自身结合在一起,不仅增加了建筑 的外观特性和美感、解决了发电场地的问题,同时还实现了太 阳能的转换。但是 BIPV 发展初期, 由于技术的不完善和原材 料额度的制约,在建筑物和光伏系统结合设计中,不仅对建筑 自身功能、 结构造成一定破坏,同时还要满足一定光伏转换的 效率,因此光伏建筑一体化有很多需要关注并解决的地方。通 常商业建筑设计重点在于公共空间、服务空间以及附属空间 三大部分。对于光伏建筑一体技术最适宜的区域就是建筑公 共空间,通常建筑物公共空间对于采光无较多要求,甚至允许 全室内照明。在该区域实施光伏建筑一体化施工时, 可以在建 筑顶层通过排布式方案展开实施,利用电池片排布实现对光 在传统太阳光伏组件阵列安装时采用单轴跟踪方式,可 将整体光伏系统的日均发电量提高至原发电量的 1.2 倍左 右。在单轴跟踪方式下,当单轴转轴与地面保持在同一水平 面, 即其角度为 0 时,该种被称作水平单轴跟踪方式。当单轴 转轴与地面夹角值为该光伏项目所处地域纬度值时,该种方 式被称为极轴单轴跟踪方式。 3.1.3 双轴跟踪 双轴跟踪系统,即一种能够进行俯仰两角度都可以进行 云顶的跟踪系统, 该系统能够将太阳能进行极大程度利用。在 地球不同地理位置的双轴跟踪系统,在进行增加电量时,其各 不相同。 3.2 电缆敷设 系统中太阳能组件至逆变器和控制保护单元间直流输入 连接的电缆采用镀锡铜纹线或者铝线。 太阳能电池组件在连接过程中需要引出两根电缆,其有 正负极之分, 因此在接线前必选确定极性, 避免正负极反接。 集线箱到逆变器的接线,集线箱内并联接线,并把组件串 的编号标记在电缆上,铵标记和图纸进行接线。 交流输出侧供电电缆采用铜芯聚氯乙烯绝缘线缆,将逆 变器的输出电缆连接到并网配电柜, 做好标记。 85 建筑·节能 LOW CARBON WORLD 2020/11 源时代的重要性。我国也加大了分布式电网的发展力度, 针对 3.3 并网逆变器安装 而目前光伏发电系统中最为常用的逆变器主要有两种类 光伏建筑一体化,多地给予了一定的政策倾斜,同时也涌现出 型,组串式与集中式。组串式逆变器具有体积小、安装方便等 一大批与时俱进的光伏材料供应商。因此,可以断定,大力发 优势,不仅能够当作单组串到系统中,也可以将多个逆变器接 展 BIPV,是未来适应国家能源战略调整以及实现电网智能化 从而使其能够输出最大功率。 入至不同 MPPT 通道中, 的必要手段。 安装逆变器时:①在对设备运输过程中,减少对设备的剧 烈碰撞和磨损,从而降低对设备的破坏;②在安装前,需要开 参考文献 箱检车逆变器的型号、规格是否与设计方案中一致,另外还需 [1] 王立乔,孙孝峰.分布式发电系统中光伏发电技术[M].北京:机械 对逆变器的完整性进行检查,防止设备破损;③设备在安装时 需要和后侧墙壁之间保持至少 1 m 的距离。 工业出版社,2014:78-90. [2] 沈文忠.太阳能光伏技术与应用[M].上海:上海交通大学出版社, 2013:202-224. 4 结束语 随着全球科技的快速发展以及工业水平的大力提高,传 统能源

pdf文档 关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的一体化设计研究_李志军

双碳政策标准 > 碳达峰碳中和标准 > 全国性标准 > 文档预览
5 页 0 下载 29 浏览 0 评论 0 收藏 3.0分
温馨提示:如果当前文档出现乱码或未能正常浏览,请先下载原文档进行浏览。
关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的一体化设计研究_李志军 第 1 页 关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的一体化设计研究_李志军 第 2 页 关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的一体化设计研究_李志军 第 3 页 关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的一体化设计研究_李志军 第 4 页 关于太阳能光伏发电技术与建筑施工的一体化设计研究_李志军 第 5 页
本文档由 2024-03-14 22:53:58上传分享
给文档打分
您好可以输入 255 个字符
中国约定的碳达峰是哪一年( 答案:2030 )
评论列表
  • 暂时还没有评论,期待您的金玉良言