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2012-10-16 08:42 建筑招聘網(wǎng) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
隨著(zhù)光伏發(fā)電領(lǐng)域的轉變,我國B(niǎo)IPV系統的研究與開(kāi)發(fā)已取得了很大的發(fā)展。“九五”期間,我國在深圳、北京分別成功建成170kW、7kW光伏發(fā)電屋頂并實(shí)現并網(wǎng)發(fā)電。“十五”和“十一五”期間,北京、上海、深圳等地相繼建成了多個(gè)BIPV工程,如北京火車(chē)南站、北京首都博物館、深圳國際園博園、上海市崇明縣太陽(yáng)能光伏電站、青島火車(chē)站、廣州鳳凰城高檔別墅、海南三亞瑞亞國際公寓。
目前,香港地區已建成的BIPV系統的安裝容量已經(jīng)接近2MW,分別坐落在香港理工大學(xué)校園、政府示范樓、竹篙灣消防站和警察分局、機電工程署、圣保羅小學(xué)、馬灣仔小學(xué)和尖沙嘴商業(yè)區環(huán)保大廈等地。
為推進(jìn)要再生能源在建筑上的應用,國家財政部建設部共同頒發(fā)了《推進(jìn)可再生能源在建筑中應用的實(shí)施意見(jiàn)》、《可再生能源建筑應用示范項目評審辦法》同時(shí)2006年6月1日實(shí)施的《綠色建筑評價(jià)標準》(GB/T50378-2006)也明確將可再生能源發(fā)電作為綠色建筑評價(jià)的優(yōu)選項。09年3月23日,財政部會(huì )同住房和城鄉建設部印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)太陽(yáng)能光電建筑應用的實(shí)施意見(jiàn)》(財建[2009]128號)及《太陽(yáng)能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》(財建[2009]129號),財政部對09年符合條件的太陽(yáng)能光電建筑頒布補貼標準20元/Wp,還有關(guān)于印發(fā)太陽(yáng)能光電建筑應用示范項目申報指南的通知(財辦建[2009]34號)。2009年7月16日,財政部、科技部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知》,《通知》明確,對并網(wǎng)光伏發(fā)電項目,原則上按光伏發(fā)電系統及其配套輸配電工程總投資的50%給予補助;其中偏遠無(wú)電地區的獨立光伏發(fā)電系統按總投資的70%給予補助;對于光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和基礎能力建設項目,主要通過(guò)貼息和補助的方式給予支持。通過(guò)財政補助、科技支持和市場(chǎng)拉動(dòng)方式,計劃在2-3年內,采取財政補助方式支持不低于500兆瓦的光伏發(fā)電示范項目。
太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的前景非常廣闊,我國規劃到2010年,太陽(yáng)能發(fā)電總容量達到300MW,其中建成1000個(gè)屋頂光伏發(fā)電項目,總容量50MW,建成大型并網(wǎng)光伏電站總容量20MW;到2020年達到3萬(wàn)MW,其中建成2萬(wàn)個(gè)屋頂光伏發(fā)電項目,總容量1000MW,太陽(yáng)能光伏電站容量200MW.
太陽(yáng)能光伏建筑一體化BIPV(BuildingIntegratedPhotovoltaics),是應用太陽(yáng)能發(fā)電的一種新概念,簡(jiǎn)單地講就是將太陽(yáng)能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的維護結構外表面來(lái)提供電力。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(fā)電系統在城市中廣泛應用的最佳安裝方式,因而倍受關(guān)注。
光伏與建筑的結合形式一般有下列幾種:一是光伏與墻面結合;二是光伏與屋頂結合;三是光伏與遮陽(yáng)結合;四是光伏與圍欄結合。從光伏方陣與建筑墻面、屋頂的結合來(lái)看,主要為屋頂光伏電站和墻面光伏電站。而光伏組件與建筑的集成來(lái)講,主要有光電幕墻、光電采光頂、光電遮陽(yáng)板等形式。目前光伏建筑一體化主要有八種形式:
BIPV形式光伏組件建筑要求類(lèi)型
1光電采光頂(天窗)光伏玻璃組件建筑效果、結構強度、采光、遮風(fēng)擋雨集成
2光電屋頂光伏屋面瓦建筑效果、結構強度、遮風(fēng)擋雨集成
3光電幕墻(透明幕墻)光伏玻璃組件(透明)建筑效果、結構強度、采光、遮風(fēng)擋雨集成
4光電幕墻(非透明幕墻)光伏玻璃組件(非透明)建筑效果、結構強度、遮風(fēng)擋雨集成
5光電遮陽(yáng)板(有采光要求)光伏玻璃組件(透明)建筑效果、結構強度、采光集成
6光電遮陽(yáng)板(無(wú)采光要求)光伏玻璃組件(非透明)建筑效果、結構強度集成
7屋頂光伏方陣普通光伏組件建筑效果結合
8墻面光伏方陣普通光伏組件建筑效果結合
由兩片玻璃和太陽(yáng)能電池片組成復合層,電池片之間由導線(xiàn)串、并聯(lián)匯集到引線(xiàn)端所形成的光伏電池組件被稱(chēng)為雙玻璃光伏組件。雙玻璃光伏組件由以下幾部分組成:①兩片玻璃:必須是鋼化安全玻璃,向光的一面必須是超白玻璃;②電池片:?jiǎn)尉Ч、多晶硅、非晶硅的均可;③復合層:可以是聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂(PVB)復合層,也可以是乙烯一醋酸乙烯共聚物膜(EVA)復合層。
光伏組件的力學(xué)性能:作為普通光伏組件,只要通過(guò)IEC61215的檢測,滿(mǎn)足抗130km/h(2,400Pa)風(fēng)壓和抗25mm直徑冰雹23m/s的沖擊的要求。用做幕墻面板和采光頂面板的光伏組件,不僅需要滿(mǎn)足光伏組件的性能要求,同時(shí)要滿(mǎn)足幕墻的三性實(shí)驗要求和建筑物安全性能要求,因此需要有更高的力學(xué)性能和采用不同的結構方式。例如尺寸為1200mm×530mm的普通光伏組件一般采用3.2mm厚的鋼化超白玻璃加鋁合金邊框就能達到使用要求。但同樣尺寸的組件用在BIPV建筑中,在不同的地點(diǎn),不同的樓層高度,以及不同的安裝方式,對它的玻璃力學(xué)性能要求就可能是完全不同的。
建筑的美學(xué)要求:BIPV建筑首先是一個(gè)建筑,它是建筑師的藝術(shù)品,就相當于音樂(lè )家的音樂(lè ),畫(huà)家的一幅名畫(huà),而對于建筑物來(lái)說(shuō)光線(xiàn)就是他的靈魂,因此建筑物對光影要求甚高。但普通光伏組件所用的玻璃大多為布紋超白鋼化玻璃,其布紋具有磨砂玻璃阻擋視線(xiàn)的作用。如果BIPV組件安裝在大樓的觀(guān)光處,這個(gè)位置需要光線(xiàn)通透,這時(shí)就要采用光面超白鋼化玻璃制作雙面玻璃組件,用來(lái)滿(mǎn)足建筑物的功能。同時(shí)為了節約成本,電池板背面的玻璃可以采用普通光面鋼化玻璃。
普通光伏組件封裝用的膠一般為EVA,由于EVA的抗老化性能不強、使用壽命達不到50年,不能與建筑同壽命。EVA發(fā)黃將會(huì )影響建筑的美觀(guān)和系統的發(fā)電量,所以設計師在選擇BIPV組件時(shí)應該盡量避免使用EVA封裝的組件。
中國建設部1997年批準實(shí)行的《玻璃幕墻工程技術(shù)規范》中,規定了夾層安全玻璃生產(chǎn),應采用PVB干法加工。PVB膜對無(wú)機玻璃具有良好的粘結性,具有高透光性、抗紫外線(xiàn)、機械強度高等特性。即將出臺的《民用建筑太陽(yáng)能光伏系統應用技術(shù)規范》也明確規定使用雙玻光伏建筑組件,其夾膠層應為PVB.
采用EVA封裝的普通光伏組件主要應用在單純發(fā)電為目的場(chǎng)合,由于其安全性能方面達不到建筑規范的要求也不適合應用在對建筑安全性能有要求的部位。采用PVB封裝的雙玻璃光伏組件以卓越的建筑性能和發(fā)電能力,必將隨著(zhù)太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)的擴大而得到更廣闊的應用。
國際上生產(chǎn)雙玻璃光伏組件的公司主要是奧地利的ErtexSolar和德國的SolarWatt,這兩個(gè)公司在推廣雙玻璃光伏組件上走在行業(yè)的前列,從而使此產(chǎn)品的特點(diǎn)和性能得到了世界的公認。
在我國,無(wú)錫尚德、江蘇林洋、廣東金剛等公司在雙玻璃光伏組件方面目前處于相對領(lǐng)先位置。
無(wú)錫尚德:全球規模最大的太陽(yáng)能組件提供商之一,2005年在美國紐約證券交易所上市。尚德可提供業(yè)內種類(lèi)最全的光伏組件,如SeeThru、LightThru、Semi-Shade、JustRoof等系列產(chǎn)品。尚德的核心產(chǎn)品是其享有盛名的標準光伏組件,基本結構是采用的是玻璃外殼加TPT底板材料組成,需要在建筑結構新加固定點(diǎn)來(lái)固定組件,如在屋頂加裝支架。尚德的標準光伏組件以在世界范圍內得到廣泛應用,如美國舊金山國際機場(chǎng)、西班牙大慕希爾區(GreaterMurcia)市政項目等。尚德的SeeThru、LightThru、Semi-Shade、JustRoof產(chǎn)品都是建筑一體化產(chǎn)品。SeeThru組件采用了非晶硅薄膜光伏技術(shù),可實(shí)現1%、5%或10%的透光率,該組件適用于幕墻、天窗、天棚、門(mén)廊和其它垂直或傾斜的拋光表面;LightThru組件在2塊玻璃之間加入了單晶硅或多晶硅太陽(yáng)能電池,使用EVA或PVB封裝,并被夾在兩塊低鐵鋼化玻璃之間或玻璃(正面)與Tedlar?(背板)之間,可用于天棚、門(mén)廊、天窗和垂直幕墻。
林洋新能源:Solarfun2006年在美國那斯達克成功上市,Solarfun通過(guò)其姊妹公司上海林洋太陽(yáng)能在中國提供系統集成服務(wù),中國太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先企業(yè)之一。林洋新能源主要生產(chǎn)采用EVA封裝的標準光伏組件,應用于其并網(wǎng)發(fā)電和獨立發(fā)電工程。近年來(lái)也在逐步推廣其雙玻璃BIPV產(chǎn)品,如中華世紀壇景觀(guān)長(cháng)廊的涼亭,奧運中心區的景觀(guān)燈柱太陽(yáng)等。其雙玻組件組件的最大尺寸為3.5m*2m,厚度最厚可達25mm,最大功率為300wpv.
廣東金剛玻璃:我國新能源領(lǐng)域新近崛起的新銳力量,廣東省創(chuàng )新型企業(yè)第一批試點(diǎn)單位。金剛玻璃充分其玻璃深加工的豐富經(jīng)驗,實(shí)現了其BIPV產(chǎn)品節能性與建筑安全性的完美結合。2006年,金剛玻璃和中山大學(xué)等科研機構聯(lián)合研發(fā)的節能科研項目的“太陽(yáng)能光伏建筑一體化材料產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”被確定為粵港關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)突破項目;2008年,金剛玻璃的核心BIPV產(chǎn)品——PVB封裝雙玻璃光伏建筑組件獲得由德國萊茵技術(shù)認證中心(TUVRheinland)頒發(fā)的產(chǎn)品認證證書(shū),這也標志著(zhù)該公司雙玻璃光伏建筑組件達到了國內領(lǐng)先水平。
雙玻璃光伏組件的市場(chǎng)需求潛力可以從下面幾個(gè)方面來(lái)體現:首先,我國具有規模龐大的使用雙玻璃光伏組件的建筑。我國現有大約400億㎡的建筑面積,屋頂面積40億㎡,加上南立面,可利用面積大約為50億㎡.如果20%用來(lái)安裝太陽(yáng)電池,可以裝100GW.僅上海市就有2億㎡的屋頂,假設1/10的屋頂用作光伏并網(wǎng)發(fā)電,每年可獲得34~47億kWh電。其次,雙玻璃光伏組件符合未來(lái)建筑理念,F代建筑的一個(gè)最大特點(diǎn)是樓宇的智能化,而未來(lái)實(shí)現智能化的建筑物必定要配裝BIPV系統,同時(shí)這也是對智能樓宇內容的一個(gè)重要補充。
現在,良好的示范工程為雙玻璃光伏組件的推廣掃清了道路。青島火車(chē)站、北京火車(chē)站南站等BIPV項目的成功應用,對其它火車(chē)站建設BIPV項目提供了有益的參考。在整個(gè)十一五期間,國家將重新改造546個(gè)火車(chē)站,例如南京南站、杭州東站、廣州新火車(chē)站、蘭州火車(chē)站、濟南火車(chē)站等。按照4萬(wàn)億元的鐵路投資規模,火車(chē)站將是資金重點(diǎn)投資內容。同時(shí),鐵道部也把節能環(huán)保作為重點(diǎn)推廣的內容,列出的新項目都含有太陽(yáng)能光伏發(fā)電。因此,BIPV是未來(lái)光伏應用中最重要的領(lǐng)域之一,其發(fā)展前景十分廣闊。作為BIPV主力產(chǎn)品之一的雙玻璃光伏組件必定有十分強勁的市場(chǎng)需求。
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