光伏發(fā)電系統(tǒng)集成第6章BIPV屋頂建筑

1、click to edit master title style1華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成華北電力大學(xué) 可再生能源學(xué)院能源工程及自動(dòng)化教研室 華北電力大學(xué) 太陽(yáng)能中心授課教師：朱紅路光伏發(fā)電系統(tǒng)集成光伏與建筑相結(jié)合bipvclick to edit master title style2華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成建筑能耗是我國(guó)能源消耗的主力軍建筑能耗是我國(guó)能源消耗的主力軍近年來(lái)，建筑與房地產(chǎn)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的火車頭之近年來(lái)，建筑與房地產(chǎn)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的火車頭之一，但與此同時(shí)，建筑能耗也是我國(guó)能源消耗的主力軍。國(guó)一，但與此同時(shí)，建筑能耗也是

2、我國(guó)能源消耗的主力軍。國(guó)家建設(shè)部統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示：家建設(shè)部統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示： （在新西蘭，住宅能耗占國(guó)家總能耗的（在新西蘭，住宅能耗占國(guó)家總能耗的13%13%，而商業(yè)建筑，而商業(yè)建筑則為則為9%9%； 在澳大利亞，住宅和商業(yè)建筑能耗分別占國(guó)家總能耗的在澳大利亞，住宅和商業(yè)建筑能耗分別占國(guó)家總能耗的12%12%和和8%8%） 節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃著重指出：著重指出：click to edit master title style3華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成太陽(yáng)能光伏建筑一體化（太陽(yáng)能光伏建筑一體化（bipvbipv）是解決建筑高能耗的）是解決建筑高能耗的有效途徑

3、之一有效途徑之一 根據(jù)國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有房屋建根據(jù)國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有房屋建筑總面積筑總面積400400億平方米，其中城市可利用屋頂面積億平方米，其中城市可利用屋頂面積8 8億平方米，億平方米，農(nóng)村可利用屋頂面積農(nóng)村可利用屋頂面積3232億平方米，合計(jì)可利用屋頂面積億平方米，合計(jì)可利用屋頂面積4040億平億平方米。方米。 利用我國(guó)城鄉(xiāng)房屋面積的利用我國(guó)城鄉(xiāng)房屋面積的20%20%來(lái)進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電，則能產(chǎn)來(lái)進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電，則能產(chǎn)生生80gwp80gwp的發(fā)電能力，占全國(guó)總裝機(jī)容量的的發(fā)電能力，占全國(guó)總裝機(jī)容量的1/41/4，按全年滿功率，按全年滿功率發(fā)電發(fā)電1

4、5001500小時(shí)計(jì)算，年發(fā)電量可達(dá)小時(shí)計(jì)算，年發(fā)電量可達(dá)120twh120twh，約占全國(guó)總發(fā)電量，約占全國(guó)總發(fā)電量的的7.3%7.3%。click to edit master title style4華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成光伏屋頂與光伏屋頂與bipvbipv 簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，光伏屋頂就是利用安裝在建筑物頂部的光伏組件（太陽(yáng)能電池）簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，光伏屋頂就是利用安裝在建筑物頂部的光伏組件（太陽(yáng)能電池）將光能轉(zhuǎn)換為電能，供用電器使用。將光能轉(zhuǎn)換為電能，供用電器使用。光伏與建筑的結(jié)合有如下兩種方式，都可以通過(guò)逆變器、控制裝置等成發(fā)電光伏與建筑的結(jié)合有如下兩種方式，都可以通過(guò)

5、逆變器、控制裝置等成發(fā)電系統(tǒng)。系統(tǒng)。（1 1） 一種是建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合，把封裝好的的光伏組件（平板或曲面一種是建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合，把封裝好的的光伏組件（平板或曲面板）安裝在居民住宅或建筑物的屋頂上，組成光伏發(fā)電系統(tǒng)。（見(jiàn)下圖左）板）安裝在居民住宅或建筑物的屋頂上，組成光伏發(fā)電系統(tǒng)。（見(jiàn)下圖左）（2 2） 另外一種是建筑與光伏器件相結(jié)合，是將光伏器件與建筑材料集成化另外一種是建筑與光伏器件相結(jié)合，是將光伏器件與建筑材料集成化，即光伏建筑一體化（，即光伏建筑一體化（bipvbipv），如將太陽(yáng)能光伏電池制作成光伏玻璃幕墻、），如將太陽(yáng)能光伏電池制作成光伏玻璃幕墻、太陽(yáng)能電池瓦、太陽(yáng)能防水卷材

6、等，集實(shí)用與裝飾美化為一體，達(dá)到節(jié)能環(huán)太陽(yáng)能電池瓦、太陽(yáng)能防水卷材等，集實(shí)用與裝飾美化為一體，達(dá)到節(jié)能環(huán)保效果，是今后的發(fā)展光伏建筑一體化的趨勢(shì)。（見(jiàn)下圖右光伏玻璃屋頂）保效果，是今后的發(fā)展光伏建筑一體化的趨勢(shì)。（見(jiàn)下圖右光伏玻璃屋頂）click to edit master title style5華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成光伏屋頂工程德國(guó)柏林中央車站 bipv天窗中國(guó)山西納克 bipv玻璃幕墻click to edit master title style6華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成應(yīng)用圖片應(yīng)用圖片click to edit master

7、 title style7華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成應(yīng)用圖片應(yīng)用圖片曲面屋頂 太陽(yáng)能車庫(kù)頂板click to edit master title style8華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成光伏與建筑結(jié)合的安裝方式光伏與建筑結(jié)合的安裝方式采用普通太陽(yáng)電池組件，安裝在傾斜屋頂原來(lái)的建筑材料上采用普通太陽(yáng)電池組件，安裝在傾斜屋頂原來(lái)的建筑材料上采用特殊太陽(yáng)電池組件，作為建筑材料安裝在傾斜屋頂上采用特殊太陽(yáng)電池組件，作為建筑材料安裝在傾斜屋頂上采用普通太陽(yáng)電池組件，安裝在平屋頂原來(lái)的建筑材料上采用普通太陽(yáng)電池組件，安裝在平屋頂原來(lái)的建筑材料上采用特殊太陽(yáng)

8、電池組件，作為建筑材料安裝在平屋頂上采用特殊太陽(yáng)電池組件，作為建筑材料安裝在平屋頂上采用普通或特殊太陽(yáng)電池組件，作為幕墻安裝在南立面上采用普通或特殊太陽(yáng)電池組件，作為幕墻安裝在南立面上采用特殊太陽(yáng)電池組件，作為建筑幕墻安裝在南立面上采用特殊太陽(yáng)電池組件，作為建筑幕墻安裝在南立面上采用特殊太陽(yáng)電池組件，作為天窗材料安裝在天窗上采用特殊太陽(yáng)電池組件，作為天窗材料安裝在天窗上采用普通或特殊太陽(yáng)電池組件，作為遮陽(yáng)板安裝在建筑上采用普通或特殊太陽(yáng)電池組件，作為遮陽(yáng)板安裝在建筑上click to edit master title style9華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成bipvb

9、ipv斜屋頂斜屋頂 家庭用bipv光伏發(fā)電屋頂，節(jié)省空間，bipv組件與屋頂?shù)耐昝兰伞Ｈ?、光伏建筑一體化bipvclick to edit master title style10華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成bipvbipv光伏幕墻光伏幕墻 光伏幕墻bipv與玻璃幕墻的和諧融會(huì),達(dá)到雙重的使用效果.三、光伏建筑一體化bipvclick to edit master title style11華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成bipvbipv采光頂采光頂三、光伏建筑一體化bipvclick to edit master title style12華北電

10、力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成三、光伏建筑一體化bipv天窗采光頂，技術(shù)與藝術(shù)的和諧交融,將光線和室外的景色融入人的生活。click to edit master title style13華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成三、光伏建筑一體化bipvbipv遮陽(yáng)板click to edit master title style14華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成bipv遮陽(yáng)板，采光與遮陽(yáng)的另類時(shí)尚，給室內(nèi)空間一種全新的感覺(jué)。三、光伏建筑一體化bipvclick to edit master title style15華北電力大學(xué) 能源工程及

11、自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成不同類型的太陽(yáng)電池組件在建筑物上的適用程度不同類型的太陽(yáng)電池組件在建筑物上的適用程度太陽(yáng)電池類型太陽(yáng)電池類型適用性適用性斜屋頂斜屋頂平屋頂平屋頂墻面墻面窗戶窗戶遮陽(yáng)遮陽(yáng)圍欄圍欄標(biāo)準(zhǔn)組件，有金屬框架，表面為玻璃，背標(biāo)準(zhǔn)組件，有金屬框架，表面為玻璃，背面為不透明背板面為不透明背板+000標(biāo)準(zhǔn)組件，無(wú)金屬框架，表面為玻璃，背標(biāo)準(zhǔn)組件，無(wú)金屬框架，表面為玻璃，背面為不透明背板面為不透明背板+0雙層玻璃組件，有一定比例的透明度雙層玻璃組件，有一定比例的透明度00+兩面受光太陽(yáng)電池制作的雙層玻璃組件，兩面受光太陽(yáng)電池制作的雙層玻璃組件，有一定的透明度有一定的透明度000+表面玻

12、璃，背面為透明表面玻璃，背面為透明tpt薄膜，有一定薄膜，有一定比例的透明度比例的透明度0+配合顧客需要而設(shè)計(jì)的組件配合顧客需要而設(shè)計(jì)的組件 （如不同形狀的組件）（如不同形狀的組件）+ + +“+ +”表示高適用性，表示高適用性，“0 0”表示低適用性，表示低適用性，“- -”表示不適用表示不適用click to edit master title style16華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成光伏建筑一體化的優(yōu)點(diǎn)光伏建筑一體化的優(yōu)點(diǎn) 與建筑本身結(jié)合成為一個(gè)整體，不與建筑本身結(jié)合成為一個(gè)整體，不額外占用土地資源。額外占用土地資源。 可原地發(fā)電、原地用電，在一定距可原地發(fā)電、

13、原地用電，在一定距離范圍內(nèi)可以節(jié)省電站送電網(wǎng)的投資。有離范圍內(nèi)可以節(jié)省電站送電網(wǎng)的投資。有光伏陣列和公共電網(wǎng)共同給負(fù)載供應(yīng)電力，光伏陣列和公共電網(wǎng)共同給負(fù)載供應(yīng)電力，增加了供電的可靠性。增加了供電的可靠性。 bipvbipv系統(tǒng)大部分發(fā)的是用電高峰時(shí)系統(tǒng)大部分發(fā)的是用電高峰時(shí)的黃金電，可以大大緩解供電壓力，經(jīng)濟(jì)的黃金電，可以大大緩解供電壓力，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著。和環(huán)境效益顯著。click to edit master title style17華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成光伏建筑一體化的優(yōu)點(diǎn)光伏建筑一體化的優(yōu)點(diǎn) 光伏陣列安裝在屋頂和墻壁等外圍護(hù)光伏陣列安裝在屋頂和墻壁等

14、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，減少了墻結(jié)構(gòu)上，吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，減少了墻體得熱和室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷，保證室內(nèi)的空氣體得熱和室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷，保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)。品質(zhì)。 避免使用一般化石燃料發(fā)電的空氣污避免使用一般化石燃料發(fā)電的空氣污染和廢渣污染。染和廢渣污染。 光伏陣列安裝簡(jiǎn)便，可任意選擇發(fā)電光伏陣列安裝簡(jiǎn)便，可任意選擇發(fā)電容量。容量。 促進(jìn)部件的大規(guī)模生產(chǎn)，進(jìn)一步促進(jìn)部件的大規(guī)模生產(chǎn)，進(jìn)一步降低部件的市場(chǎng)價(jià)格，對(duì)系統(tǒng)降低部件的市場(chǎng)價(jià)格，對(duì)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用有著極大的推動(dòng)作用。的廣泛應(yīng)用有著極大的推動(dòng)作用。 click to edit master title style18華北電力大學(xué) 能源

15、工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成四、光伏建筑一體化bipv發(fā)展趨勢(shì) 目前,太陽(yáng)能光伏建筑一體化bipv并網(wǎng)發(fā)電在國(guó)外已經(jīng)得到電力部門的認(rèn)可。預(yù)計(jì)50年后,僅bipv屋頂并網(wǎng)發(fā)電就可提供全世界1/4的電能。國(guó)內(nèi)bipv的發(fā)展比國(guó)外稍晚了點(diǎn)，但是國(guó)內(nèi)bipv的發(fā)展具有牢固的技術(shù)基礎(chǔ)，發(fā)展比較穩(wěn)重?？偟膩?lái)說(shuō)bipv的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)： 1) bipv1) bipv產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)誕生產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)誕生click to edit master title style19華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成2) bipv2) bipv標(biāo)準(zhǔn)成為主導(dǎo)光伏建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，而不像現(xiàn)在依附于

16、建筑標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)成為主導(dǎo)光伏建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，而不像現(xiàn)在依附于建筑標(biāo)準(zhǔn)四、光伏建筑一體化bipv發(fā)展趨勢(shì)click to edit master title style20華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成3) 3) 產(chǎn)生產(chǎn)生bipvbipv的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn), ,約束廠家的生產(chǎn)約束廠家的生產(chǎn) 四、光伏建筑一體化bipv發(fā)展趨勢(shì)click to edit master title style21華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成4) bipv4) bipv與建筑的集成度跟高與建筑的集成度跟高, ,與建筑結(jié)合更完善與建筑結(jié)合更完善四、光伏建筑一體化bipv發(fā)展趨勢(shì)

17、click to edit master title style22華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成四、光伏建筑一體化bipv發(fā)展趨勢(shì)5) bipv5) bipv組件由白天發(fā)電組件由白天發(fā)電、美化建筑的原始功能美化建筑的原始功能, ,向夜間發(fā)光裝飾建筑的多媒體化發(fā)展。向夜間發(fā)光裝飾建筑的多媒體化發(fā)展。click to edit master title style23華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成6) bipv6) bipv智能化智能化, ,與智能建筑相融合與智能建筑相融合四、光伏建筑一體化bipv發(fā)展趨勢(shì)click to edit master ti

18、tle style24華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成四、光伏建筑一體化bipv發(fā)展趨勢(shì)7) bipv7) bipv組件實(shí)現(xiàn)建筑室內(nèi)透光率的可變性，調(diào)節(jié)室內(nèi)的采光。組件實(shí)現(xiàn)建筑室內(nèi)透光率的可變性，調(diào)節(jié)室內(nèi)的采光。click to edit master title style25華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成四、光伏建筑一體化bipv發(fā)展趨勢(shì)8) bipv8) bipv并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)更加智能化、多元化，發(fā)電成本降低。并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)更加智能化、多元化，發(fā)電成本降低。click to edit master title style26華北電力大學(xué) 能源工程及自

19、動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成四、光伏建筑一體化bipv發(fā)展趨勢(shì)9) 9) 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)bipvbipv組件與樓宇自動(dòng)一體化。組件與樓宇自動(dòng)一體化。click to edit master title style27華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成 隨著全球太陽(yáng)能光伏發(fā)電比重的增加，光伏發(fā)電是目前解決能源與環(huán)境問(wèn)題的有效途徑。大型荒漠光伏電站由于其自身占地面積大的缺點(diǎn)，未來(lái)光伏發(fā)電的主流將是光伏建筑一體化bipv發(fā)電。 根據(jù)國(guó)外bipv和國(guó)內(nèi)近幾年bipv的發(fā)展應(yīng)用來(lái)看，今后光伏建筑一體化bipv的發(fā)展將會(huì)是與建筑設(shè)計(jì)充分融合，應(yīng)用形式更加多樣化，更多應(yīng)用于商業(yè)建筑幕墻、居民住宅、

20、學(xué)校、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、鐵路站臺(tái)等。同時(shí)，通過(guò)智能電網(wǎng)技術(shù)在低壓端與電網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)連接，提高用電的可靠性。四、光伏建筑一體化bipv發(fā)展趨勢(shì) 總結(jié)：總結(jié)：click to edit master title style28華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成相關(guān)補(bǔ)貼政策相關(guān)補(bǔ)貼政策 財(cái)政補(bǔ)貼將重點(diǎn)支持太陽(yáng)能光電建筑一體化安裝且發(fā)電主要用于解決建筑用能的項(xiàng)目，從項(xiàng)目類型上主要包括三類： 一是建材型，指將太陽(yáng)能電池與瓦、磚、卷材、玻璃等建筑材料復(fù)合在一起成為不可分割的建筑構(gòu)件或建筑材料，如光伏瓦、光伏磚、光伏屋面卷材、玻璃光伏幕墻、光伏采光頂?shù)龋?二是構(gòu)件型，指與建筑構(gòu)件組合在一起或獨(dú)立

21、成為建筑構(gòu)件的光伏構(gòu)件，如以標(biāo)準(zhǔn)普通光伏組件或根據(jù)建筑要求定制的光伏組件構(gòu)成雨篷構(gòu)件、遮陽(yáng)構(gòu)件等； 三是與屋頂、墻面結(jié)合安裝型，指在平屋頂上安裝、坡屋面上順坡架空安裝以及在墻面上與墻面平行安裝等形式。click to edit master title style29華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成財(cái)建2009129 號(hào)文件關(guān)于印發(fā)太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法在實(shí)際項(xiàng)目申報(bào)是重點(diǎn)專注以下幾點(diǎn)：在實(shí)際項(xiàng)目申報(bào)是重點(diǎn)專注以下幾點(diǎn)： （1 1） 安裝類型和補(bǔ)貼對(duì)應(yīng)的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)安裝類型和補(bǔ)貼對(duì)應(yīng)的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目安裝類型項(xiàng)目安裝類型 補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn) 建材型：建材型： 太

22、陽(yáng)能電池與建筑材料復(fù)合在一起成為不可分割的建筑構(gòu)件或建筑太陽(yáng)能電池與建筑材料復(fù)合在一起成為不可分割的建筑構(gòu)件或建筑材料。材料。 不超過(guò)不超過(guò) 20 20 元元/ /瓦瓦 構(gòu)件型：構(gòu)件型： 指與建筑構(gòu)件組合在一起或獨(dú)立成為建筑構(gòu)件的光伏構(gòu)件。指與建筑構(gòu)件組合在一起或獨(dú)立成為建筑構(gòu)件的光伏構(gòu)件。 不超過(guò)不超過(guò) 20 20 元元/ /瓦瓦 與屋頂、墻面結(jié)合安裝型與屋頂、墻面結(jié)合安裝型：指在平屋頂上安裝、坡屋面上順坡架空安裝以及：指在平屋頂上安裝、坡屋面上順坡架空安裝以及在墻面上與墻面平行安裝等形式。在墻面上與墻面平行安裝等形式。 不超過(guò)不超過(guò) 15 15 元元/ /瓦瓦 （2 2） 優(yōu)先支持項(xiàng)目?jī)?yōu)先

23、支持項(xiàng)目 已出臺(tái)并落實(shí)光電發(fā)展扶持政策的地區(qū)項(xiàng)目；已出臺(tái)并落實(shí)光電發(fā)展扶持政策的地區(qū)項(xiàng)目； 并網(wǎng)式太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用項(xiàng)目；并網(wǎng)式太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用項(xiàng)目； 太陽(yáng)能光伏組件與建筑物實(shí)現(xiàn)構(gòu)件化、一體化項(xiàng)目；太陽(yáng)能光伏組件與建筑物實(shí)現(xiàn)構(gòu)件化、一體化項(xiàng)目； 學(xué)校、醫(yī)院、政府機(jī)關(guān)等公共建筑應(yīng)用光電項(xiàng)目。學(xué)校、醫(yī)院、政府機(jī)關(guān)等公共建筑應(yīng)用光電項(xiàng)目。 click to edit master title style30華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成1 1設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則光伏建筑一體化是光伏系統(tǒng)構(gòu)成或依附于建筑的一種新能源利用光伏建筑一體化是光伏系統(tǒng)構(gòu)成或依附于建筑的一種新能源利用形式，其

24、主體是建筑，客體是光伏系統(tǒng)。因此，形式，其主體是建筑，客體是光伏系統(tǒng)。因此，bipv設(shè)計(jì)應(yīng)以不損害設(shè)計(jì)應(yīng)以不損害和影響建筑的效果、結(jié)構(gòu)安全、功能和使用壽命為基本原則，任何對(duì)和影響建筑的效果、結(jié)構(gòu)安全、功能和使用壽命為基本原則，任何對(duì)建筑本身產(chǎn)生損害和不良影響的建筑本身產(chǎn)生損害和不良影響的bipv設(shè)計(jì)都是不合格的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)都是不合格的設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)bipv的設(shè)計(jì)應(yīng)從建筑設(shè)計(jì)入手，首先對(duì)建筑物所處地的地理氣候的設(shè)計(jì)應(yīng)從建筑設(shè)計(jì)入手，首先對(duì)建筑物所處地的地理氣候條件及太陽(yáng)能的資源情況進(jìn)行分析，這是決定是否選用條件及太陽(yáng)能的資源情況進(jìn)行分析，這是決定是否選用bipv的先決條的先決條件；其次是考

25、慮建筑物的周邊環(huán)境條件，即選用件；其次是考慮建筑物的周邊環(huán)境條件，即選用bipv的建筑部分接受的建筑部分接受太陽(yáng)能的具體條件，如被其他建筑物遮檔，也不必考慮選用太陽(yáng)能的具體條件，如被其他建筑物遮檔，也不必考慮選用bipv；第；第三是與建筑物的外裝飾的協(xié)調(diào)，光伏組件給建筑設(shè)計(jì)帶三是與建筑物的外裝飾的協(xié)調(diào)，光伏組件給建筑設(shè)計(jì)帶 來(lái)了新的挑戰(zhàn)來(lái)了新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，畫(huà)龍點(diǎn)睛的與機(jī)遇，畫(huà)龍點(diǎn)睛的bipv設(shè)計(jì)會(huì)使建筑更富生機(jī)，環(huán)保綠色的設(shè)計(jì)理設(shè)計(jì)會(huì)使建筑更富生機(jī)，環(huán)保綠色的設(shè)計(jì)理念更能體現(xiàn)建筑與自然的結(jié)合；第四，考慮光伏組件的吸熱對(duì)建筑熱念更能體現(xiàn)建筑與自然的結(jié)合；第四，考慮光伏組件的吸熱對(duì)建筑熱環(huán)境的改變

26、。環(huán)境的改變。click to edit master title style31華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成3 3發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)bipvbipv光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含三部分，分別為光伏方陣設(shè)計(jì)、光伏組件設(shè)計(jì)和光光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含三部分，分別為光伏方陣設(shè)計(jì)、光伏組件設(shè)計(jì)和光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（1 1）光伏方陣設(shè)計(jì)，在與建筑墻面結(jié)合或集成時(shí)，一方面要考慮建筑效果；另）光伏方陣設(shè)計(jì)，在與建筑墻面結(jié)合或集成時(shí)，一方面要考慮建筑效果；另一方面要考慮其受光條件。一方面要考慮其受光條件。（2 2）光伏組件設(shè)計(jì)，涉入電）光伏組件設(shè)計(jì)，涉入電 池片的選型（綜合考慮外觀色

27、彩與發(fā)電量）與布池片的選型（綜合考慮外觀色彩與發(fā)電量）與布置（結(jié)合板塊大小、功率要求、電池片大小進(jìn)行）；組件的裝配設(shè)計(jì)（組件的置（結(jié)合板塊大小、功率要求、電池片大小進(jìn)行）；組件的裝配設(shè)計(jì)（組件的密封與安裝形式）。密封與安裝形式）。（3 3）光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)）光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)，即系統(tǒng)類型（并網(wǎng)系統(tǒng)或獨(dú)立系統(tǒng)）確定，控制計(jì)，即系統(tǒng)類型（并網(wǎng)系統(tǒng)或獨(dú)立系統(tǒng)）確定，控制器、逆變器、蓄電池等的選型，防雷、系統(tǒng)綜合布線、感應(yīng)與顯示等環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。器、逆變器、蓄電池等的選型，防雷、系統(tǒng)綜合布線、感應(yīng)與顯示等環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。4 4結(jié)構(gòu)安全性與構(gòu)造設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)安全性與構(gòu)造設(shè)計(jì)光伏組件與建筑的結(jié)合，結(jié)構(gòu)安全性涉及兩方面：光

28、伏組件與建筑的結(jié)合，結(jié)構(gòu)安全性涉及兩方面： 一是組件本身的結(jié)構(gòu)安全，如高層建筑屋頂?shù)娘L(fēng)荷載較地面大很多，普一是組件本身的結(jié)構(gòu)安全，如高層建筑屋頂?shù)娘L(fēng)荷載較地面大很多，普通的光伏組件的強(qiáng)度能否承受風(fēng)壓變形時(shí)是否會(huì)影響到電池片的正常工作等。通的光伏組件的強(qiáng)度能否承受風(fēng)壓變形時(shí)是否會(huì)影響到電池片的正常工作等。 二是固定組件的連接方式的安全性。組件的安裝固定需對(duì)連接件固定點(diǎn)二是固定組件的連接方式的安全性。組件的安裝固定需對(duì)連接件固定點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計(jì) 算，并充分考慮在使用期內(nèi)的多種最不利情況。建筑的使用算，并充分考慮在使用期內(nèi)的多種最不利情況。建筑的使用壽命一般在壽命一般在5050年以

29、上，光伏組件的使用壽命也在年以上，光伏組件的使用壽命也在2020年以上，年以上，bipvbipv的結(jié)構(gòu)安全性的結(jié)構(gòu)安全性問(wèn)題不可小視。問(wèn)題不可小視。click to edit master title style32華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成5 5光伏建筑一體化（光伏建筑一體化（bipvbipv）對(duì)光伏方陣與光伏組件的要求）對(duì)光伏方陣與光伏組件的要求（1 1）影響光伏發(fā)電的因素）影響光伏發(fā)電的因素簡(jiǎn)單地講，影響光伏發(fā)電的有兩個(gè)方面。一是光伏組件可能接受到的太陽(yáng)簡(jiǎn)單地講，影響光伏發(fā)電的有兩個(gè)方面。一是光伏組件可能接受到的太陽(yáng)能，二是光伏組件的本身的性能。能，二是光伏組件

30、的本身的性能。由于太陽(yáng)能發(fā)電的全部能量來(lái)自于太陽(yáng)，而太陽(yáng)輻射量的多少與太陽(yáng)高度、由于太陽(yáng)能發(fā)電的全部能量來(lái)自于太陽(yáng)，而太陽(yáng)輻射量的多少與太陽(yáng)高度、地理緯度、海撥高度、大地理緯度、海撥高度、大 氣質(zhì)量、大氣透明度、日照時(shí)間等有關(guān)。一年當(dāng)中氣質(zhì)量、大氣透明度、日照時(shí)間等有關(guān)。一年當(dāng)中四季的變化，一天當(dāng)中時(shí)間的變化，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射直散分量的比例，地四季的變化，一天當(dāng)中時(shí)間的變化，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射直散分量的比例，地表面的反射系數(shù)等因素都會(huì)影表面的反射系數(shù)等因素都會(huì)影 響太陽(yáng)能的發(fā)電，但這些因素對(duì)于具體建筑而響太陽(yáng)能的發(fā)電，但這些因素對(duì)于具體建筑而言是客觀因素幾乎只能被動(dòng)選擇。對(duì)于光伏組件而言，光

31、伏方陣的傾角、光伏言是客觀因素幾乎只能被動(dòng)選擇。對(duì)于光伏組件而言，光伏方陣的傾角、光伏組件的表面清潔度、光伏電池的轉(zhuǎn)換率、組件的表面清潔度、光伏電池的轉(zhuǎn)換率、 光伏電池的工作環(huán)境狀態(tài)等是我們光伏電池的工作環(huán)境狀態(tài)等是我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該考慮的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該考慮的。（2 2）bipvbipv對(duì)光伏方陣的布置要求對(duì)光伏方陣的布置要求對(duì)于某一具體位置的建筑來(lái)說(shuō)，與光伏方陣結(jié)合或集成的屋頂和墻面，所對(duì)于某一具體位置的建筑來(lái)說(shuō)，與光伏方陣結(jié)合或集成的屋頂和墻面，所能接受的太陽(yáng)輻射是一定的。為獲得更多的太陽(yáng)能，光伏方陣的布置應(yīng)盡可能能接受的太陽(yáng)輻射是一定的。為獲得更多的太陽(yáng)能，光伏方陣的布置應(yīng)盡可能地

32、朝向太陽(yáng)光入射的方向，如建筑的南面、西南、東南面等。地朝向太陽(yáng)光入射的方向，如建筑的南面、西南、東南面等。click to edit master title style33華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成（3 3）bipvbipv對(duì)光伏組件的要求對(duì)光伏組件的要求bipvbipv將太陽(yáng)能光伏組件作為建筑的一部分，對(duì)建筑物的建筑效果與建筑功能將太陽(yáng)能光伏組件作為建筑的一部分，對(duì)建筑物的建筑效果與建筑功能帶來(lái)一些新的影響。作為與建筑結(jié)合或集成的建筑新產(chǎn)品，帶來(lái)一些新的影響。作為與建筑結(jié)合或集成的建筑新產(chǎn)品，bipvbipv對(duì)光伏組件提出對(duì)光伏組件提出了如下新的要求。了如下新的要

33、求。顏色與質(zhì)感顏色與質(zhì)感用于用于bipvbipv的光伏組件，其顏色與質(zhì)感需與整座建筑協(xié)調(diào)。的光伏組件，其顏色與質(zhì)感需與整座建筑協(xié)調(diào)。 強(qiáng)度與抗變形的能力強(qiáng)度與抗變形的能力當(dāng)光伏組件與建筑集成使用時(shí)，光伏組件是一種建筑材料，作為建筑幕墻或當(dāng)光伏組件與建筑集成使用時(shí)，光伏組件是一種建筑材料，作為建筑幕墻或采光屋頂使用，因此需滿足建筑的安全性與可靠性需要。光伏組件的玻璃需要增采光屋頂使用，因此需滿足建筑的安全性與可靠性需要。光伏組件的玻璃需要增厚，厚， 具有一定的抗風(fēng)壓能力。具有一定的抗風(fēng)壓能力。透光率透光率在光伏組件與建筑集成使用時(shí)，如光電幕墻和光電采光頂，通常對(duì)它的透光在光伏組件與建筑集成使用時(shí)

34、，如光電幕墻和光電采光頂，通常對(duì)它的透光性會(huì)有一定要求。這對(duì)于本身不透光的晶體硅太陽(yáng)電池而言，在制作組件時(shí)采用性會(huì)有一定要求。這對(duì)于本身不透光的晶體硅太陽(yáng)電池而言，在制作組件時(shí)采用雙層玻璃封裝，同時(shí)通過(guò)調(diào)整電池片之間的空隙來(lái)調(diào)整透光量。雙層玻璃封裝，同時(shí)通過(guò)調(diào)整電池片之間的空隙來(lái)調(diào)整透光量。尺寸和形狀尺寸和形狀目前市場(chǎng)上大部分的光伏組件的為用于光伏電站和與光伏電子產(chǎn)品配套，規(guī)目前市場(chǎng)上大部分的光伏組件的為用于光伏電站和與光伏電子產(chǎn)品配套，規(guī)格相對(duì)比較單一，不能適應(yīng)建筑多樣化與個(gè)性化的要求。用于格相對(duì)比較單一，不能適應(yīng)建筑多樣化與個(gè)性化的要求。用于bipvbipv的光伏組件，的光伏組件，需要結(jié)合

35、建筑的不同要求，進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。需要結(jié)合建筑的不同要求，進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。click to edit master title style34華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成一、項(xiàng)目實(shí)施地概況一、項(xiàng)目實(shí)施地概況1 1、建筑物概況：、建筑物概況： 中硅研發(fā)樓光伏建筑一體示范電站項(xiàng)目建設(shè)于洛陽(yáng)中硅高科技有限公司中硅研發(fā)樓光伏建筑一體示范電站項(xiàng)目建設(shè)于洛陽(yáng)中硅高科技有限公司的研發(fā)中心研發(fā)樓，實(shí)施地位于東經(jīng)的研發(fā)中心研發(fā)樓，實(shí)施地位于東經(jīng)112112，北緯，北緯34343030。該建筑位于河南省。該建筑位于河南省洛陽(yáng)市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，是國(guó)家硅材料工程技術(shù)研究中心的研發(fā)樓。

36、建筑物為洛陽(yáng)市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，是國(guó)家硅材料工程技術(shù)研究中心的研發(fā)樓。建筑物為東西走向，樓頂面積東西走向，樓頂面積1818* *82.582.5，樓頂有五大塊傾角為，樓頂有五大塊傾角為2020度的采光頂，其中兩塊度的采光頂，其中兩塊為兩道樓梯采光頂，面積均為為兩道樓梯采光頂，面積均為1212* *4 4，其余三塊面積分別為，其余三塊面積分別為16.9516.95* *6 6、18.918.9* *6 6、16.9516.95* *6 6，如圖示，這三塊均采用，如圖示，這三塊均采用bipvbipv形式。形式。 洛陽(yáng)中硅洛陽(yáng)中硅bipvbipv案例案例click to edit master tit

37、le style35華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成 項(xiàng)目由洛陽(yáng)中硅公司投資，阿特斯公司承建項(xiàng)目由洛陽(yáng)中硅公司投資，阿特斯公司承建bipv光伏并網(wǎng)示范電站，電站容光伏并網(wǎng)示范電站，電站容量量14.08kw。本項(xiàng)目安裝方式為建材一體型，中硅高科技有限公司為業(yè)主單位，。本項(xiàng)目安裝方式為建材一體型，中硅高科技有限公司為業(yè)主單位，阿特斯公司為設(shè)計(jì)建造方，于阿特斯公司為設(shè)計(jì)建造方，于07年年6月啟動(dòng)該項(xiàng)目，月啟動(dòng)該項(xiàng)目，9月份完工并網(wǎng)發(fā)電。下圖為月份完工并網(wǎng)發(fā)電。下圖為建成后實(shí)景圖：建成后實(shí)景圖： click to edit master title style36華北電力大學(xué) 能源

38、工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成2、太陽(yáng)輻射量a、洛陽(yáng)地區(qū)水平面上各月平均太陽(yáng)輻射量如下表：平均日照水平平均日照水平 (kwh/m(kwh/m2 2/day)/day)北緯34.5 東徑112 一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月10年平均值2.683.063.695.175.365.545.074.693.733.282.902.48b、洛陽(yáng)地區(qū)水平面及樓頂20pv陣列面上各月輻射量變化情況洛陽(yáng)地區(qū)水平和pv面輻射情況0.01.02.03.04.05.06.0123456789101112月 份輻射量 kwh/m2d 各月水平面上平均輻射量各月光伏陣列面上平均輻射洛陽(yáng)地區(qū)1

39、0年太陽(yáng)能輻射量的月變化表click to edit master title style37華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成二二 光伏與建筑結(jié)合設(shè)計(jì)要求光伏與建筑結(jié)合設(shè)計(jì)要求1 1、建筑設(shè)計(jì)需求、建筑設(shè)計(jì)需求 建筑樓頂需要安裝既能隔熱、隔音，又能采光、發(fā)電的太陽(yáng)能組件，建筑樓頂需要安裝既能隔熱、隔音，又能采光、發(fā)電的太陽(yáng)能組件，所發(fā)的電采用內(nèi)部用戶側(cè)并網(wǎng)的方式。所發(fā)的電采用內(nèi)部用戶側(cè)并網(wǎng)的方式。 在建筑屋頂上安裝太陽(yáng)能電池陣列的場(chǎng)合，斜面上安裝，要考慮會(huì)在建筑屋頂上安裝太陽(yáng)能電池陣列的場(chǎng)合，斜面上安裝，要考慮會(huì)不會(huì)因大雨而排水不暢，要不要增加排水管道。此建筑屋頂無(wú)防礙施工

40、的障不會(huì)因大雨而排水不暢，要不要增加排水管道。此建筑屋頂無(wú)防礙施工的障礙物，周圍環(huán)境滿足施工要求。礙物，周圍環(huán)境滿足施工要求。 太陽(yáng)能電站電池陣列的安裝高度應(yīng)大于歷史最大積雪高度，另外，太陽(yáng)能電站電池陣列的安裝高度應(yīng)大于歷史最大積雪高度，另外，為使為使20cm20cm厚的積雪能靠重力自行滑落，太陽(yáng)能電池陣列傾角設(shè)計(jì)在厚的積雪能靠重力自行滑落，太陽(yáng)能電池陣列傾角設(shè)計(jì)在20204545度度為宜。為宜。 在太陽(yáng)能電站與建筑物結(jié)合的場(chǎng)合，應(yīng)做好防火、防水處理，陣列在太陽(yáng)能電站與建筑物結(jié)合的場(chǎng)合，應(yīng)做好防火、防水處理，陣列安裝基礎(chǔ)的自重、風(fēng)壓、積雪最大負(fù)荷設(shè)計(jì)，及基礎(chǔ)預(yù)留防水螺栓等，并應(yīng)安裝基礎(chǔ)的自重、

41、風(fēng)壓、積雪最大負(fù)荷設(shè)計(jì)，及基礎(chǔ)預(yù)留防水螺栓等，并應(yīng)根據(jù)建筑的走向和方位角合理排布逆變器直流輸入的組件位置。根據(jù)建筑的走向和方位角合理排布逆變器直流輸入的組件位置。 通過(guò)對(duì)中硅研發(fā)樓建筑特點(diǎn)、環(huán)境條件、氣候條件、安裝條件、太通過(guò)對(duì)中硅研發(fā)樓建筑特點(diǎn)、環(huán)境條件、氣候條件、安裝條件、太陽(yáng)輻射資源和防水等方面的調(diào)查，我們確定中硅研發(fā)樓完全具備了建造陽(yáng)輻射資源和防水等方面的調(diào)查，我們確定中硅研發(fā)樓完全具備了建造bipvbipv光伏并網(wǎng)電站的條件。光伏并網(wǎng)電站的條件。click to edit master title style38華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成合理設(shè)計(jì)的bipv雙

42、玻組件具有美觀、遮陽(yáng)、采光、發(fā)電等多重效果！click to edit master title style39華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成2 2、安全設(shè)計(jì)要求（結(jié)構(gòu)、電氣控制等）、安全設(shè)計(jì)要求（結(jié)構(gòu)、電氣控制等）根據(jù)河南近根據(jù)河南近3030年氣象站的數(shù)據(jù)，感應(yīng)雷較多，直擊雷較少見(jiàn)。年氣象站的數(shù)據(jù)，感應(yīng)雷較多，直擊雷較少見(jiàn)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)屋面防雷與樓頂防雷網(wǎng)連接，鋼架構(gòu)強(qiáng)度滿足各種條件下（陣列安裝基礎(chǔ)項(xiàng)目設(shè)計(jì)屋面防雷與樓頂防雷網(wǎng)連接，鋼架構(gòu)強(qiáng)度滿足各種條件下（陣列安裝基礎(chǔ)的自重、風(fēng)壓、積雪最大負(fù)荷設(shè)計(jì)）負(fù)荷要求，電氣設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照國(guó)家建筑電氣相的自重、風(fēng)壓、積雪最大負(fù)荷設(shè)計(jì)）負(fù)

43、荷要求，電氣設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照國(guó)家建筑電氣相關(guān)法規(guī)。關(guān)法規(guī)。 避雷帶click to edit master title style40華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成三、組件設(shè)計(jì)三、組件設(shè)計(jì)1 1、組件排布、組件排布: :根據(jù)客戶要求，光電幕墻陣列安裝于三道屋頂采光頂?shù)目磕蟼?cè),示意圖如下：共安裝光電板數(shù)量為40+48+40=128塊 click to edit master title style41華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成2 2、組件設(shè)計(jì)方案、組件設(shè)計(jì)方案: :(1)(1)組件設(shè)計(jì)要?jiǎng)t：組件設(shè)計(jì)要?jiǎng)t：由于建筑分格的要求，經(jīng)常對(duì)于一個(gè)光伏組件陣列，在

44、邊緣處的組件與陣列里面其由于建筑分格的要求，經(jīng)常對(duì)于一個(gè)光伏組件陣列，在邊緣處的組件與陣列里面其它組件的尺寸及外形不相同。但是，又必須考慮到整個(gè)陣列外觀的整體一致性，所它組件的尺寸及外形不相同。但是，又必須考慮到整個(gè)陣列外觀的整體一致性，所以其里面的電池片排布位置又必須保持一致。以其里面的電池片排布位置又必須保持一致。邊緣空余較多，確保了中間組件的電池片排布整體均勻。click to edit master title style42華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成(2)組件結(jié)構(gòu)：組件結(jié)構(gòu)： 根據(jù)中硅研發(fā)樓的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，采光頂功能要考慮到安全強(qiáng)度的要求，根據(jù)中硅研發(fā)樓

45、的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，采光頂功能要考慮到安全強(qiáng)度的要求，此此bipv系統(tǒng)設(shè)計(jì)以下光電幕墻結(jié)構(gòu)采用雙夾層玻璃合中空，截面結(jié)構(gòu)示意圖如系統(tǒng)設(shè)計(jì)以下光電幕墻結(jié)構(gòu)采用雙夾層玻璃合中空，截面結(jié)構(gòu)示意圖如下：下：超白鋼化玻璃普通鋼化玻璃 中空層普通鋼化玻璃普通鋼化玻璃 夾膠膜（eva/pvb）、電池片pvb夾膠click to edit master title style43華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成(3)組件正面視圖：組件正面視圖：從建筑美觀方面來(lái)考慮，組件既需要遮陽(yáng)，又需要采光，同時(shí)也必須滿足高效發(fā)從建筑美觀方面來(lái)考慮，組件既需要遮陽(yáng)，又需要采光，同時(shí)也必須滿足高效發(fā)電的功能

46、。組件中的電池片排布如下圖：電的功能。組件中的電池片排布如下圖：組件功率組件功率110w，透光率，透光率50%。click to edit master title style44華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成組件功率組件功率=單片電池片面積單片電池片面積電池片轉(zhuǎn)化效率電池片轉(zhuǎn)化效率電池片數(shù)電池片數(shù)量量玻璃透光系數(shù)玻璃透光系數(shù)電池衰減系數(shù)。電池衰減系數(shù)。其中：其中：?jiǎn)纹姵仄娣e為：?jiǎn)尉纹姵仄娣e為：?jiǎn)尉?25電池片為電池片為14858mm2，多晶，多晶125電池片為電池片為15625mm2 。電池片轉(zhuǎn)化效率為電池片轉(zhuǎn)化效率為1417.4之間。之間。電池片數(shù)量為單個(gè)組

47、件內(nèi)的電池總數(shù)量電池片數(shù)量為單個(gè)組件內(nèi)的電池總數(shù)量玻璃透光系數(shù)為太陽(yáng)光透過(guò)玻璃后的光線強(qiáng)度與透過(guò)之前的玻璃透光系數(shù)為太陽(yáng)光透過(guò)玻璃后的光線強(qiáng)度與透過(guò)之前的比值，一般比值，一般5mm厚的玻璃取厚的玻璃取95，8mm厚的玻璃取厚的玻璃取93。電池衰減系數(shù)一般為：?jiǎn)尉‰姵厮p系數(shù)一般為：?jiǎn)尉?.97，多晶取，多晶取1。click to edit master title style45華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成組件透光率1遮擋面積/組件面積其中，遮擋面積可分為電池片遮擋面積和四邊支撐遮擋面積等。以本次的組件為例計(jì)算如下：由于選用125單晶電池片，電池片面積為14858m

48、m2 ；組件內(nèi)電池片數(shù)量為56pcs；電池片遮擋面積為14858 56=832048mm2 四邊支撐遮擋面積估算為（1488+1317）2 20=112200mm2組件面積為1488 1317=1959696mm2 組件透光率組件透光率1 1（832048+ 112200832048+ 112200）/1959696=51.8%/1959696=51.8%click to edit master title style46華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 1、系統(tǒng)方案、系統(tǒng)方案: : 根據(jù)洛陽(yáng)地區(qū)太陽(yáng)輻射資源及會(huì)議中心耗電量、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，光伏供電系統(tǒng)每年需提

49、供電力不低于9125kwh，在充分考慮光伏陣列采光與建筑結(jié)構(gòu)相融性的基礎(chǔ)上，將光伏陣列分別安裝在會(huì)議中心樓頂上的三個(gè)采光頂，與中空玻璃采光頂結(jié)合為一體。 根據(jù)建筑南立面及房頂尺寸，兼顧逆變?cè)O(shè)備輸入特性，設(shè)計(jì)陣列開(kāi)路電壓為576v，工作電壓為465v.選用阿特斯標(biāo)準(zhǔn)光伏組件，共計(jì)功率14.08kwp 。 樓頂：布置128塊110wp組件，功率共計(jì)14.08kwp，陣列傾角20，年發(fā)電量約為9341kwh。 click to edit master title style47華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成2 2、并網(wǎng)逆變系統(tǒng)、并網(wǎng)逆變系統(tǒng) 伏陣列共有伏陣列共有3 3個(gè)子陣，根

50、據(jù)太陽(yáng)能組件的電流峰值總功率，確定配備并網(wǎng)個(gè)子陣，根據(jù)太陽(yáng)能組件的電流峰值總功率，確定配備并網(wǎng)逆變器的型號(hào)（逆變器的型號(hào)（ smasma公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的sb3300tlsb3300tl型逆變控制器）及數(shù)量（型逆變控制器）及數(shù)量（6 6臺(tái)）臺(tái)） 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成直流電能后，再通過(guò)逆變器將直流電逆變?yōu)楣夥⒕W(wǎng)系統(tǒng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成直流電能后，再通過(guò)逆變器將直流電逆變?yōu)?0hz50hz、220/380v220/380v的三相或的三相或220v220v的單相交流電，然后通過(guò)配電柜并入公共電網(wǎng)。的單相交流電，然后通過(guò)配電柜并入公共電網(wǎng)。 本方案擬選用德國(guó)本方案擬選用德國(guó)smasma公司生產(chǎn)的公

51、司生產(chǎn)的sb3300tlsb3300tl型逆變控制器。該產(chǎn)品逆變效型逆變控制器。該產(chǎn)品逆變效率高、輸出波形失真小、頻率穩(wěn)定，并具有過(guò)壓保護(hù)、防孤島等多項(xiàng)保護(hù)功能，率高、輸出波形失真小、頻率穩(wěn)定，并具有過(guò)壓保護(hù)、防孤島等多項(xiàng)保護(hù)功能，同時(shí)還具有數(shù)據(jù)采集、通訊和顯示功能。同時(shí)還具有數(shù)據(jù)采集、通訊和顯示功能。 sma sma逆變器的交流輸出電能質(zhì)量很高，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成污染。在輸出功率逆變器的交流輸出電能質(zhì)量很高，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成污染。在輸出功率50%50%額定功率，電網(wǎng)波動(dòng)額定功率，電網(wǎng)波動(dòng)5%5%時(shí)，逆變器的交流輸出電流總諧波分量（時(shí)，逆變器的交流輸出電流總諧波分量（thdthd）3%3%。 逆變器

52、在運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集交流電網(wǎng)的電壓信號(hào)，使逆變器的交流輸逆變器在運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集交流電網(wǎng)的電壓信號(hào)，使逆變器的交流輸出相位與電網(wǎng)保持一致。出相位與電網(wǎng)保持一致。 逆變器采用被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種方法檢測(cè)逆變器采用被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種方法檢測(cè)“孤島效應(yīng)孤島效應(yīng)”。在逆變器檢測(cè)到。在逆變器檢測(cè)到電網(wǎng)失電后，會(huì)立即停止工作，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)，逆變器并不會(huì)立即投入運(yùn)行，電網(wǎng)失電后，會(huì)立即停止工作，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)，逆變器并不會(huì)立即投入運(yùn)行，而是需要持續(xù)檢測(cè)電網(wǎng)信號(hào)而是需要持續(xù)檢測(cè)電網(wǎng)信號(hào), ,若電網(wǎng)在一段時(shí)間（如若電網(wǎng)在一段時(shí)間（如9090秒鐘）內(nèi)完全正常，逆變器秒鐘）內(nèi)完全正常，逆變器才重新投入運(yùn)行

53、。才重新投入運(yùn)行。click to edit master title style48華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成逆變器接線端click to edit master title style49華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成3 3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 建設(shè)運(yùn)行太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，需要選擇先進(jìn)的技術(shù)和能夠帶來(lái)長(zhǎng)期經(jīng)建設(shè)運(yùn)行太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，需要選擇先進(jìn)的技術(shù)和能夠帶來(lái)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益的設(shè)備，確保系統(tǒng)的無(wú)故障運(yùn)行。本項(xiàng)目采用通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的強(qiáng)大濟(jì)效益的設(shè)備，確保系統(tǒng)的無(wú)故障運(yùn)行。本項(xiàng)目采用通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集控制器，數(shù)據(jù)采集控制器，smasma公司的

54、公司的 控制器（控制器（ sunny boy controlsunny boy control ）能夠?qū)⒚咳眨┠軌驅(qū)⒚咳? /每小時(shí)的發(fā)電站運(yùn)行情況和故障信息通過(guò)郵件或傳真及時(shí)發(fā)送給用戶，從每小時(shí)的發(fā)電站運(yùn)行情況和故障信息通過(guò)郵件或傳真及時(shí)發(fā)送給用戶，從而快速檢測(cè)電站系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障。要實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，只需要在控制器上而快速檢測(cè)電站系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障。要實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，只需要在控制器上配置網(wǎng)絡(luò)適配器，或者連接外置調(diào)制解調(diào)器，即可通過(guò)在計(jì)算機(jī)上安裝數(shù)配置網(wǎng)絡(luò)適配器，或者連接外置調(diào)制解調(diào)器，即可通過(guò)在計(jì)算機(jī)上安裝數(shù)據(jù)管理軟件，隨時(shí)隨地對(duì)光伏電站系統(tǒng)的當(dāng)前運(yùn)行狀況和發(fā)電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。據(jù)管理軟件，隨時(shí)隨地對(duì)光

55、伏電站系統(tǒng)的當(dāng)前運(yùn)行狀況和發(fā)電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。4 4、遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊系統(tǒng) 項(xiàng)目采用的項(xiàng)目采用的 遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊系統(tǒng)（遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊系統(tǒng)（sunny data control sunny data control ）是安裝在）是安裝在計(jì)算機(jī)上、用于操作控制器以監(jiān)測(cè)發(fā)電站數(shù)據(jù)的軟件。控制器采集數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)上、用于操作控制器以監(jiān)測(cè)發(fā)電站數(shù)據(jù)的軟件?？刂破鞑杉瘮?shù)據(jù)，然后由遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊系統(tǒng)軟件處理并顯示。遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊系統(tǒng)還可以用來(lái)然后由遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊系統(tǒng)軟件處理并顯示。遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊系統(tǒng)還可以用來(lái)設(shè)置控制器的參數(shù)。除此之外，它也可以輸出數(shù)據(jù)，并利用顯示屏對(duì)外顯設(shè)置控制器的參數(shù)。除此之外，它也可以輸出

56、數(shù)據(jù)，并利用顯示屏對(duì)外顯示。示。 click to edit master title style50華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成6 6、防雷設(shè)計(jì)：、防雷設(shè)計(jì)： 本設(shè)計(jì)主要對(duì)各種感應(yīng)雷進(jìn)行有效應(yīng)對(duì)本設(shè)計(jì)主要對(duì)各種感應(yīng)雷進(jìn)行有效應(yīng)對(duì), ,具體措施如下：具體措施如下： 系統(tǒng)采用多點(diǎn)布設(shè)接地電極，陣列及架體、機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備均系統(tǒng)采用多點(diǎn)布設(shè)接地電極，陣列及架體、機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備均應(yīng)可靠接地。與地接觸電阻不大于應(yīng)可靠接地。與地接觸電阻不大于1010歐姆。歐姆。接線箱、配電柜內(nèi)均設(shè)置防雷保護(hù)器，輸出、輸入處加裝接線箱、配電柜內(nèi)均設(shè)置防雷保護(hù)器，輸出、輸入處加裝壓敏電阻。壓敏電阻。選擇有防雷

57、保護(hù)的逆變器選擇有防雷保護(hù)的逆變器各種機(jī)殼均應(yīng)可靠接地。各種機(jī)殼均應(yīng)可靠接地。在控制室進(jìn)、出線處均增設(shè)防雷隔離箱。在控制室進(jìn)、出線處均增設(shè)防雷隔離箱。連接電纜做可靠的屏蔽保護(hù)。連接電纜做可靠的屏蔽保護(hù)。 click to edit master title style51華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成7 7、為展示發(fā)電效果，設(shè)、為展示發(fā)電效果，設(shè)ledled數(shù)據(jù)顯示屏一塊，以顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀況及主要數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)顯示屏一塊，以顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀況及主要數(shù)據(jù)。 顯示屏可以顯示輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度、發(fā)電功率，以及折算成的顯示屏可以顯示輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度、發(fā)電功率，以及折算成的co2co2減

58、排量等信息。減排量等信息。也可以切換成新聞。定時(shí)播放新聞和發(fā)電量數(shù)據(jù)。也可以切換成新聞。定時(shí)播放新聞和發(fā)電量數(shù)據(jù)?；蛞部梢燥@示其他信息，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化利用。或也可以顯示其他信息，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化利用。click to edit master title style52華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室光伏發(fā)電系統(tǒng)集成四、四、bipvbipv工程項(xiàng)目施工步驟：工程項(xiàng)目施工步驟： 1 1、新建、改建以及擴(kuò)建中的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝應(yīng)應(yīng)單獨(dú)編制施工方、新建、改建以及擴(kuò)建中的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝應(yīng)應(yīng)單獨(dú)編制施工方案。案。2 2、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)施工過(guò)程中，不應(yīng)破壞建筑物的結(jié)構(gòu)和建筑物的附屬、太陽(yáng)能光

59、伏發(fā)電系統(tǒng)施工過(guò)程中，不應(yīng)破壞建筑物的結(jié)構(gòu)和建筑物的附屬設(shè)施，不應(yīng)影響建筑物在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)承受各種荷載的能力。如因施工設(shè)施，不應(yīng)影響建筑物在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)承受各種荷載的能力。如因施工需要不得已造成局部破損，應(yīng)在施工后及時(shí)修復(fù)。需要不得已造成局部破損，應(yīng)在施工后及時(shí)修復(fù)。3 3、完成方陣支架施工、安裝完太陽(yáng)能電池組件后，應(yīng)對(duì)這些設(shè)施和設(shè)備采取、完成方陣支架施工、安裝完太陽(yáng)能電池組件后，應(yīng)對(duì)這些設(shè)施和設(shè)備采取保護(hù)措施，然后進(jìn)入電氣和通訊等施工。保護(hù)措施，然后進(jìn)入電氣和通訊等施工。4 4、施工過(guò)程中的安全注意點(diǎn)：、施工過(guò)程中的安全注意點(diǎn)：（1 1）太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的產(chǎn)品和部件在存放、搬運(yùn)、吊裝等

60、過(guò)程中不得受）太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的產(chǎn)品和部件在存放、搬運(yùn)、吊裝等過(guò)程中不得受碰撞和受損；碰撞和受損；（2 2）太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝應(yīng)由專業(yè)隊(duì)伍或經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的合格人員完成；）太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝應(yīng)由專業(yè)隊(duì)伍或經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的合格人員完成；（3 3）太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)施工時(shí)，應(yīng)有保障施工人員人身安全的措施；）太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)施工時(shí)，應(yīng)有保障施工人員人身安全的措施；（4 4）吊裝作業(yè)前，應(yīng)做好安全感圍護(hù)措施，吊裝時(shí)，吊裝機(jī)械和貨物不得碰）吊裝作業(yè)前，應(yīng)做好安全感圍護(hù)措施，吊裝時(shí)，吊裝機(jī)械和貨物不得碰撞周圍建筑和公共設(shè)施；撞周圍建筑和公共設(shè)施；click to edit master title s