2020年9月22日,中国政府在第75届联合国大会上提出:中国将加大国家自主贡献力度,采取更强有力的政策和措施。二氧化碳排放力争在2030年前达到峰值,努力在2060年前实现碳中和。在这个伟大的国策下,绿色建筑已经成为当前和未来的热门话题和投资领域。这里的绿色建筑是指具有产生电能的建筑。如果你能自给自足,在某种意义上可以称之为‘零能建筑’。作为绿色可再生能源中的重要成员,太阳能是最有可能与建筑结合的能源形式。早在20世纪80年代,国外就开始尝试将太阳能光伏组件产品与建筑结合起来。随着国内各种技术的进步和相关政策的支持,分布式太阳能光伏电站也成为中国新增加光伏发电的主要贡献力量。
众所周知,太阳能光伏组件产品是一种光电设备,它的能量来源于太阳。所以光伏组件产品大多安装在建筑物的向阳面和屋顶上。就拿屋顶来说,组件通过金属结构安装在建筑物的正面(如下图)。在这种情况下,光伏组件作为建筑物上的一个新单元,仅仅是发挥发电功能。BAPV也被称为BAPV。
在BAPV系统中,借助辅助金属支架,光伏组件被安装在与现有屋顶覆盖物水平较高的位置。保留屋顶覆盖物,继续实现其防水功能。如果要在现有屋顶上安装新阵列,屋顶表面安装是最经济有效的选择,因为安装和材料成本很低。除了影响美观,还有这样的缺点,就是所有的组件,包括配件,接线盒,电线都暴露在外面。因此,系统应尽可能与现有屋顶环境和谐,排列电池板,使之成为独立完整的光伏阵列。如果组件分散安排在屋顶或梯形,可能看起来不太优雅。对于一些复杂的屋顶形状或需要避开阴影,安装光伏阵列时,应选择最接近或相同的屋顶区域进行安装。
从2020年开始,光伏建筑一体化(BIPV)在中国再次起火,为什么说又起火了?正是因为作者查看了一些资料发现,实际上早在20年前,我国就有一群先驱在研究BIPV,代表王斯成(北京技术能源新技术可开发公司)和崔容强教授(上海交通大学)。集成系统中,光伏组件取代了屋顶或建筑正面的建筑部分。PV系统成为建筑外壳的一部分,它不仅能发挥发电功能,还能起到气候保护、保温、隔音、遮阳和安全等作用。
以屋顶应用为例,人们容易想到的产品是太阳能瓦片。一般而言,屋瓦两侧与另外两块瓦片重叠,一块在上,一块在下,使雨水能够通过。这一形式的重叠(沟槽、缝隙)保证了雨雪不会渗入屋顶覆盖物下,而且瓦下也不会有雨水。
另一种类型是,在工厂,屋顶覆盖已经与太阳能组件结合在一起。屋面材料作为一体化组件的机械支撑,起到防风防雨的作用。不透水性能可与传统屋面覆盖相媲美。屋面覆盖基础连接在组件后面,大多数情况下是用胶水粘合的。如果组件只覆盖一部分屋顶,需要特别注意。并不是所有的系统都可以安装在屋顶覆盖上,也不是所有的系统都适合各种屋顶坡度。使用传统的屋顶覆盖,屋顶的最低坡度应确保屋顶仍能起到防水作用。
上一篇:光伏发电系统基础和讲解 下一篇:向阳来讲讲分布式光伏发电的小知识