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 ·建筑论坛与建筑设计· 第 42 卷 第1 期 攀枝花地区太阳能光伏建筑一体化 ( BIPV) 应用现状及前景分析 周梓僮,胡 昂 ( 四川大学建筑与环境学院,四川成都 610000) 【摘 要】 太阳能与传统能源相比不仅更加清洁,而且有着取之不尽的特点,在传统能源日益紧缺的情 况下太阳能成为了首选的可再生能源。世界各国正将开发利用太阳能作为能源发展的重要方向,而太阳能 建筑作为其能源应用的方式之一在近年取得了较大的发展。攀枝花地区具有丰富的太阳能资源,有着发展 太阳能建筑的优越条件,文章通过对攀枝花地区目前较为成熟的几种太阳能利用方式进行调查与分析,并结 合当地太阳能建筑应用的相关经验,进一步提出在攀枝花地区发展太阳能光伏建筑一体化( BIPV) 的相应 建议。 【关键词】 太阳能; 集中供热; 屋顶光伏发电; 【中图分类号】 X382 BIPV 【文献标志码】 A 据《中国建筑能耗研究报告( 2020) 》显示,建筑运行阶 段所产生的能耗占全国能源消费总量的 21. 7 % ,我国建设 4 2 户用型太阳能热水器面积为 13. 4 × 10 m ,普及率达 68 % ; 4 2 米易县的户用型太阳能热水器面积为 14. 4 × 10 m ,普及率 节约型社会的工作重点便是减少建筑能耗,而解决这一问题 4 达 80 % ; 盐边县的户用型太阳能热水器面积为 14. 8 × 10 2 m ,普及率达 63 % 。加上集中供热系统集热器,全市的太阳 的重要途径便是全面实现太阳能光伏建筑一体化。攀枝花 地区的太阳能资源极其丰富,具有发展 BIPV 的良好基础。 1 攀枝花地区气候条件及太阳能资源分析 4 2 能热 水 器 集 热 面 积 已 达 近 80 × 10 m ,平 均 普 及 率 达 [2] 68 % ( 图 1、图 2) 。 攀枝花地区的伏季时间持续长,降水少而晴日多,具有 太阳辐照强、云层掩蔽率低等特点,是我国开发和利用太阳 能资源的理想地区之一,具有发展 BIPV 优厚的前提条件。 而且该地区日照时数大于 6 h 的年均日数达 260 天以上,太 阳能资 源 分 布 相 对 合 理,非 常 利 于 发 展 太 阳 能 的 相 关 [1] 产业 。 2 太阳能建筑在攀枝花地区的应用情况 攀枝花地区利用和研究太阳能的起步较早,可追溯到 20 世纪 70 年代左右。太阳能产业是攀枝花市重点支持发展的 新兴产业之一,近几年虽成长起来一批有特色的本地太阳能 图1 攀枝花各区县太阳能集中供热热水器面积( 单位: 10 4 m 2 ) 生产经营企业,但受技术、人才、物流等因素的制约,这些企 攀枝花地区新修建的民用建筑从 2015 年 4 月起实行绿 业和产品的规模、影响力小,市场占有率不高,没有真正打造 色建筑的相应标准并发展太阳能相关产业,推动在建筑上进 出具有核心竞争力的相关产品。 行太阳能 光 热 应 用,在 新 建 居 住 建 筑 中 安 设 太 阳 能 热 水 [3] 系统 。 太阳能集中供热系统和户用型太阳能热水器是攀枝花 地区利用太阳能的主要方式,近年来在政府的大力推动下重 点发展了太阳能屋顶光伏发电等项目。 2. 1 太阳能集中供热系统和户用型太阳能热水器 太阳能集中供热系统推广情况: 攀枝花地区采用太阳能 2. 2 太阳能屋顶光伏发电 2013 年 7 月, 2. 1 × 10 6 W 的太阳能屋顶光伏发电项目 在攀枝花学院正式投运,该项目在学校内 21 栋建筑物的屋 4 6 顶上进行搭设,总计投资 2 728 × 10 元,装机容量 2. 1 × 10 4 2 进行集中供热的热水器面积达到了近 12 × 10 m ,其中东 区、西区、仁和区、米易县和盐边县的集中供热系统集热器面 4 2 4 2 4 2 4 2 0. 6 × 10 m 、 2 × 10 m 、 7 × 10 m 、 积分别为 1. 1 × 10 m 、 0. 7 × 10 4 m 2 。 [定稿日期]2021 - 04 - 15 [作者简介]周梓僮( 1996 ~ ) ,女,硕士,研究方向为当 代建筑与城市设计研究。 户用型太阳能热水器使用情况: 东区的户用型太阳能热 [通信作者]胡昂( 1974 ~ ) ,男,博士,教授,研究方向为 4 2 水器面积为 19. 7 × 10 m ,普及率达 70 % ; 西区的户用型太 当代建筑与城市设计、城市形态与发展规划、世界聚落与后 4 2 阳能热水器面积为 7. 4 × 10 m ,普及率达 60 % ; 仁和区的 住文化。 24 周梓僮,胡昂: 攀枝花地区太阳能光伏建筑一体化( BIPV) 应用现状及前景分析 拿开光伏组件后仍能保持自身的独立完整。前文所提及的 太阳能屋顶光伏发电项目就从属于 BAPV,与 BIPV 一体化的 形式差别较大。 4 发展 BIPV 与传统 BAPV 相比的具体优势 ( 1) 屋面荷载。因为原建筑在设计之初并没有考虑后期 安装光伏组件所带来的相应负重,所以存在荷载校验的问 题,往往很多建筑的荷载无法满足要求,需要对原有屋面进 图2 行加固,或是因为加固困难而导致无法安装光伏组件。 ( 2) 在现有的屋面上安装光伏组件会破坏原有建筑的防 攀枝花各区县户用型太阳能热水器面积及普及率 W,年发电量 261. 01 × 10 4 kWh 时,是西南片区乃至国内最 [4] 大的民用光伏发电项目 。 该项目自投运以来,运行状况良好并产生了可观的经济 效益,成为攀枝花地区大力推广太阳能屋顶光伏发电相关项 目的良好开端。攀枝花政府于 2014 年与四川科瑞德实业集 4 2 团签署合作协议,该公司将根据协议对 50 × 10 m 公共建 6 [5] 筑的屋顶进行 100 × 10 W 的太阳能光伏发电项目开发 。 4 2 据不完全统计,攀枝花有 100 × 10 m 的公共建筑屋顶,也 就是说将会有一半的屋顶用于光伏发电。 此外,国家有关部门也在对光伏发电项目进行相应补 贴,《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》 水层。在安装完成后需要修补防水层,会付出较大的相应代 价, 而且就防水效果而言修补后的防水层也远不如整体铺设 的防水层强,会给房屋埋下日后漏水的一系列隐患。 ( 3) 就建筑物外表面来说,BAPV 还存在重复建设、浪费 [9] 建材等问题 。 经过对比分析,可得知 BIPV 相比于 BAPV 具有更大的 优势,也更加的智能化,它应当成为攀枝花今后发展太阳能 光伏建筑的新方向。 5 攀枝花地区推进 BIPV 的必要性与可行性分析 5. 1 必要性 5. 1. 1 地理环境限制 攀枝花地区地处于长江的中上游,作为国家生态重点保 由国家发展和改革委员会发布,其中规定分布式光伏发电国 家级补贴为 0. 42 元 / kWh( 税前) ,原则期限长达 20 年。除 护区域的它早已实施天保政策和退耕还林工程,其未利用的 补贴外项目所发电量还能按照当地的脱硫燃煤标杆上网电 [6] 价售卖给供电公司 。 站难度较大。攀枝花地区的地貌类型以山地为主,在山地建 2. 3 攀枝花地区在开发和利用太阳能方面存在的问题 ( 1) 太阳能利用整体水平较低,推广应用不全面,发展不 平衡,光热利用主要集中在户用热水器上且多见于低层建 筑,光电利用才刚刚起步,未能很好地利用和发挥太阳能资 源优势。 ( 2) 缺乏规模化和具有特色的太阳能生产企业和相关产 品,太阳能产业培育和发展任重而道远。 ( 3) 产业体系薄弱,缺乏人才队伍和自主研发能力,设备 制造能力弱且无技术开发平台,没有形成足够支持太阳能利 用发展的服务体系,无法满足市场在快速发展中产生的相应 需求。 ( 4) 管理力量薄弱,没有建立相应的激励政策和配套措 [7] 施,缺乏长效的工作机制 。 3 何谓太阳能光伏建筑一体化( BIPV) 太阳能光伏建筑一体化( BIPV) 指的是将建筑材料与光 土地全部为宜林地,按现有的用地政策,建设太阳能地面电 设地面电站不仅浪费土地而且施工成本极高。同时在大规 模地建设地面电站期间将会对山体植被造成较大破坏,建成 [10] 。 运行后也会对当地生态有所影响 经过分析得知,攀枝花地区目前已经不适合建设大型的 太阳能地面电站,只能朝建设分布式电站方向发展,将建筑 与光伏发电系统相结合,既不占用土地资源又能减少建筑能 耗,实现建筑节能。而且太阳能属于清洁能源,不会对环境 造成污染,符合当今发展绿色建筑的趋势,而 BIPV 是其中最 有效的方式之一。 5. 1. 2 攀枝花城市结构转型需要 攀枝花是一座年轻的城市,从 1965 年建市至今不过短 短 53 年,就从最初只有七户人家的小村落发展到如今人口 123 万多的现代化城市,不得不说是一个奇迹。但是,攀枝花 过去的发展完全依赖于自身丰富的自然矿产资源,全力发展 工业,使用火力 发 电,造 成 了 污 染 严 重、生 态 环 境 恶 化、 伏器材集成化,将传统的建筑材料替代为光伏器件,与建筑 人居环境较差、经济结构单一、产业结构不合理等问题, 使得 “百里钢城” 攀枝花日渐失去了曾经的朝气与活力。 物同时进行构思设计、施工安装并与之完美结合。太阳能光 长此以往,攀枝花的城市凝聚力将不断下降,经济社会的 伏发电系统将同时具有建筑构件和发电的双重功能,光伏组 发展将受到严重制约。好在近年来,攀枝花市开始进行城 件还能为建筑隔热、遮风和挡雨,甚至还能提升建筑物的立 市转型,逐步调整产业结构,大力推进康养等特色产业的 优先发展,旨在 将 曾 经 的 “钢 城” 转 型 为 “阳 光 花 城”。 面造型美感,成为其密不可分的一部分。 还有 一 种 将 光 伏 器 件 与 建 筑
攀枝花地区太阳能光伏建筑一...IPV)应用现状及前景分析_周梓僮
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