太陽(yáng)能建筑一體化案例分析_周承伯

1、太陽(yáng)能光伏建筑一體化案例分析太陽(yáng)能光伏建筑一體化案例分析阿特斯首席技術(shù)專(zhuān)家：周阿特斯首席技術(shù)專(zhuān)家：周 承承 柏柏 2009年年11月月25日日摘要摘要一、太陽(yáng)能光伏建筑一體化基本概念一、太陽(yáng)能光伏建筑一體化基本概念二、太陽(yáng)能光伏建筑一體化重要性二、太陽(yáng)能光伏建筑一體化重要性 三、太陽(yáng)能光伏建筑一體化的設(shè)計(jì)、太陽(yáng)能光伏建筑一體化的設(shè)計(jì) 四、案例分析（洛陽(yáng)中硅項(xiàng)目）案例分析（洛陽(yáng)中硅項(xiàng)目） 目錄目錄摘摘 要要 太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量約為500萬(wàn)噸煤當(dāng)量,比目前人類(lèi)的能耗量大3.5萬(wàn)倍； 從二十世紀(jì)五十年代太陽(yáng)能電池的空間應(yīng)用到如今的太陽(yáng)能光伏集成建筑，光伏產(chǎn)業(yè)走過(guò)了半個(gè)世紀(jì)。在可再生能源中，

2、太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快，也最具潛力。我國(guó)能源儲(chǔ)量與世界對(duì)比我國(guó)能源儲(chǔ)量與世界對(duì)比 在所有的能源門(mén)類(lèi)中，太陽(yáng)能光伏是最有可能與建筑完美結(jié)合的一種新能源！綠色節(jié)能建筑是建筑業(yè)應(yīng)對(duì)生態(tài)危機(jī)的積極反應(yīng)綠色節(jié)能建筑是建筑業(yè)應(yīng)對(duì)生態(tài)危機(jī)的積極反應(yīng) 在建筑的全生命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)，保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、實(shí)用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。 摘自我國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 最高效率地利用能源、最低限度地影響環(huán)境的綠色原則。一一.太陽(yáng)能光伏建筑一體化基本概念太陽(yáng)能光伏建筑一體化基本概念 所謂太陽(yáng)能光伏建筑一體化是將太陽(yáng)能利用設(shè)施與建筑有機(jī)結(jié)合。 光伏與建筑的結(jié)

3、合有兩種方式：一種是光伏系統(tǒng)以附加的形式與建筑相結(jié)合；另外一種是光伏器件以建材的形式與建筑相結(jié)合，即光伏器件與建筑材料集成一體，既可以當(dāng)建材，又能利用綠色太陽(yáng)能資源發(fā)電。1.1.太陽(yáng)能光伏建筑一體化技術(shù)的特點(diǎn)太陽(yáng)能光伏建筑一體化技術(shù)的特點(diǎn) 光伏建筑一體化（）即建筑物與光伏發(fā)電設(shè)備高度結(jié)合集成，不僅能減少建筑物的能源消耗，還使“建筑物產(chǎn)生能源”。光伏發(fā)電不用單獨(dú)占用地方。 應(yīng)用還具有美觀、綠色、環(huán)保、節(jié)能的效果，為現(xiàn)代建筑提供了一種全新的概念。 對(duì)于一個(gè)完整的系統(tǒng)，還應(yīng)該有另外一些設(shè)備：負(fù)載、蓄電池、逆變器、系統(tǒng)控制、濾波保護(hù)等裝置。當(dāng)系統(tǒng)參與并網(wǎng)時(shí)，則不需蓄電池，但需有與電網(wǎng)的聯(lián)入裝置。 1.

4、2太陽(yáng)能光伏建筑一體化應(yīng)用技術(shù)適用對(duì)象：太陽(yáng)能光伏建筑一體化應(yīng)用技術(shù)適用對(duì)象： 適用于城建較嚴(yán)格，要求安裝規(guī)范、美觀、不損害市容市貌的單位、集體、小區(qū)等； 適用于在建筑設(shè)計(jì)之處，就將太陽(yáng)能作為建筑的一部分考慮在內(nèi)，與建筑一同設(shè)計(jì)； 適用于各種形式的建筑，例如：住宅小區(qū)、高層樓群、別墅等等； 對(duì)于物業(yè)管理來(lái)說(shuō)，安裝規(guī)范、便于管理；對(duì)于房地產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，可以作為樓盤(pán)銷(xiāo)售的賣(mài)點(diǎn)； 可原地發(fā)電、原地使用，減少電能運(yùn)輸過(guò)程的費(fèi)用和能耗；能夠迅速地推廣； 可以單獨(dú)為某個(gè)小區(qū)設(shè)立售后服務(wù)點(diǎn)，專(zhuān)門(mén)為該小區(qū)服務(wù)，免去客戶(hù)的后顧之憂(yōu)。 能提供并網(wǎng)支持，尤其是在夏季有負(fù)荷的地區(qū)，創(chuàng)造了一種多樣的且可恢復(fù)的能源系統(tǒng)；1.

5、31.3太陽(yáng)能光伏建筑一體化優(yōu)點(diǎn)太陽(yáng)能光伏建筑一體化優(yōu)點(diǎn)(1)(1)： 由于所利用的區(qū)域是建筑的一部分，不需要增加安裝部件的成本；避免了放置光電陣列額外占用寶貴的建筑空間，與建筑結(jié)構(gòu)合一，省去了單獨(dú)為光電設(shè)備提供的支撐結(jié)構(gòu)；使用新型建筑維護(hù)材料，節(jié)約了外裝飾材料，使建筑外觀更有魅力； 依據(jù)用戶(hù)的使用頻率，光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益；在電網(wǎng)用電高峰期，光伏系統(tǒng)除保證自身建筑內(nèi)用電外，還可以向電網(wǎng)供電，可緩解高峰電力需求，解決電網(wǎng)峰谷供需矛盾，具有極大的社會(huì)效益；1.31.3太陽(yáng)能光伏建筑一體化優(yōu)點(diǎn)太陽(yáng)能光伏建筑一體化優(yōu)點(diǎn)(2)(2)： 杜絕了由一般化石燃料發(fā)電所帶來(lái)的嚴(yán)重空氣污染，這對(duì)于

6、環(huán)保要求更高的今天和未來(lái)極為重要； 由于光伏陣列安裝在屋面和墻面上，直接吸收太陽(yáng)能，避免了墻面溫度和屋頂溫度過(guò)高，可降低空調(diào)能耗。 光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠減少大部分溫室氣體的排放，從而實(shí)現(xiàn)溫室氣體排放目標(biāo)。 1.31.3太陽(yáng)能光伏建筑一體化優(yōu)點(diǎn)太陽(yáng)能光伏建筑一體化優(yōu)點(diǎn)(3)(3)：二二.太陽(yáng)能光伏建筑一體化重要性太陽(yáng)能光伏建筑一體化重要性 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活水平的提高，城市花園住宅已經(jīng)成為潮流，同時(shí)能源危機(jī)和環(huán)境的惡化也在不斷加劇，為此，既清潔又取之不盡的太陽(yáng)能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和利用亟需普及，讓太陽(yáng)能產(chǎn)品助推城市花園化住宅實(shí)現(xiàn)既環(huán)保又節(jié)能，讓未來(lái)住宅都太陽(yáng)能化。它的廣泛應(yīng)用對(duì)于節(jié)約不可再生的礦物能源，

7、保護(hù)環(huán)境，改善人類(lèi)生存空間，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展具有重要的意義。 從世界能源現(xiàn)狀來(lái)看，必須大力發(fā)展可再生能源，實(shí)現(xiàn)多種能源互補(bǔ)。 太陽(yáng)能光伏建筑一體化提出了“建筑物產(chǎn)生能源”的新概念。即通過(guò)建筑物，與光伏發(fā)電集成起來(lái)，使建筑物自身利用太陽(yáng)能資源產(chǎn)生電 力。 太陽(yáng)能光伏幕墻，除了達(dá)到玻璃幕墻同樣的美觀效果外，還能利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)，產(chǎn)生新能源。 太陽(yáng)能光伏幕墻是將太陽(yáng)能電池與各類(lèi)建筑玻璃結(jié)合制成可以發(fā)電的建筑材料，產(chǎn)品包括各種晶體硅與非晶硅太陽(yáng)能光伏夾層玻璃、光伏中空玻璃等。其不僅具有發(fā)電功能，還具有獨(dú)特的美學(xué)效果，同時(shí)也滿(mǎn)足作為建筑材料的各項(xiàng)功能。節(jié)能環(huán)保的太陽(yáng)能建筑代表了建筑科技的

8、發(fā)展方向。 2006年中國(guó)大氣二氧化碳排放達(dá)歷史最高,這應(yīng)該引起我們高度重視，我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化問(wèn)題,采取一系列措施,當(dāng)然首先要節(jié)約能源,但更要注重發(fā)展可再生能源，特別是太陽(yáng)能光伏利用。 在城市發(fā)展光伏并網(wǎng)發(fā)電，特別是與光伏與建筑結(jié)合，是一種很好的解決方案?？梢酝ㄟ^(guò)建筑發(fā)電，同時(shí)也不占用土地，而且可減少二氧化碳排放，這表明城市發(fā)展光伏建筑很有價(jià)值。 可以預(yù)見(jiàn)，太陽(yáng)能光伏建筑一體化將成為21世紀(jì)的市場(chǎng)熱點(diǎn)，成為21世紀(jì)建筑節(jié)能市場(chǎng)的亮點(diǎn)。3.13.1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)以不損害和影響建筑的效

9、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BIPV設(shè)計(jì)都是不合格的設(shè)計(jì)。3.23.2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)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。三三. .太陽(yáng)能光

10、伏建筑一體化的設(shè)計(jì)太陽(yáng)能光伏建筑一體化的設(shè)計(jì)3.33.3發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)BIPV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)。（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；另一方面要考慮其受光條件。（2）光伏組件設(shè)計(jì)，涉入電 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)（組件的密封與安裝形式）。（3）光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)，即系統(tǒng)類(lèi)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)。3.43.4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)

11、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： 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。 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) 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50年以上，光伏組件的使用壽命也在20年以上，BIPV的結(jié)構(gòu)安全性問(wèn)題不可小視。3.53.5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）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

12、受到的太陽(yáng)能，二是光伏組件的本身的性能。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、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 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、 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。（2）BIPV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，所能接受的太陽(yáng)輻射是一定的。為獲得

13、更多的太陽(yáng)能，光伏方陣的布置應(yīng)盡可能地朝向太陽(yáng)光入射的方向，如建筑的南面、西南、東南面等。（3）BIPV對(duì)光伏組件的要求BIPV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，BIPV對(duì)光伏組件提出了如下新的要求。顏色與質(zhì)感用于BIPV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(mǎn)足建筑的安全性與可靠性需要。光伏組件的玻璃需要增厚， 具有一定的抗風(fēng)壓能力。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

14、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。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)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BIPV的光伏組件，需要結(jié)合建筑的不同要求，進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。4.1項(xiàng)目實(shí)施地概況項(xiàng)目實(shí)施地概況1、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的研發(fā)中心研發(fā)樓，實(shí)施地位于東經(jīng)112，北緯3430。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。建筑物為東西走向，樓頂面積18*8

15、2.5，樓頂有五大塊傾角為20度的采光頂，其中兩塊為兩道樓梯采光頂，面積均為12*4，其余三塊面積分別為16.95*6、18.9*6、16.95*6，如圖示，這三塊均采用BIPV形式。 四四. .洛陽(yáng)中硅洛陽(yáng)中硅BIPVBIPV案例分析案例分析 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，阿特斯公司為設(shè)計(jì)建造方，于07年6月啟動(dòng)該項(xiàng)目，9月份完工并網(wǎng)發(fā)電。下圖為建成后實(shí)景圖： 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/

16、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)10年太陽(yáng)能輻射量的月變化表4.2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、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)

17、電的太陽(yáng)能組件，所發(fā)的電采用內(nèi)部用戶(hù)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)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?chē)h(huán)境滿(mǎn)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，為使20cm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2045度為宜。 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)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、太陽(yáng)輻射資源和防水

18、等方面的調(diào)查，我們確定中硅研發(fā)樓完全具備了建造BIPV光伏并網(wǎng)電站的條件。合理設(shè)計(jì)的BIPV雙玻組件具有美觀、遮陽(yáng)、采光、發(fā)電等多重效果！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30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(mǎn)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)家建筑電氣相關(guān)法規(guī)。 避雷帶4.3組件設(shè)計(jì)組件設(shè)計(jì)1、組件排布、組件排布:根據(jù)客戶(hù)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 2、組件設(shè)計(jì)方案

19、、組件設(shè)計(jì)方案:(1)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。DC-1(東)光伏電池版分格圖說(shuō)明：1. 3.2mm加工玻璃尺寸見(jiàn)玻璃清單 2. 虛框內(nèi)為光伏電池版,尺寸相同.(阿特斯公司排列單晶硅片) 3. 膠縫都為20mm寬215450454511953050405030158045172205740C34C35C35C35C35C35C35C35C35C36C37-aC40C38-aC

20、37-bC38-bC39-bC39-aC41C41C41C41C41C41C41C41C42此膠縫安裝線盒導(dǎo)入和輸出線此膠縫安裝線盒215454545454545454545454545454545158015801580158015801580158015801580119511951195450450450450450450450450450C38-bC38-aC38-bC38-aC38-bC38-aC38-bC38-aC38-bC38-aC38-bC38-aC38-bC38-a(2)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，此BIPV系統(tǒng)設(shè)計(jì)以下光電

21、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：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(3)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(mǎn)足高效發(fā)電的功能。組件中的電池片排布如下圖：組件功率110W，透光率50%。組件功率=單片電池片面積電池片轉(zhuǎn)化效率電池片數(shù)量玻璃透光系數(shù)電池衰減系數(shù)其中：?jiǎn)纹姵仄娣e為：?jiǎn)尉?25電池片為14858mm2，多晶125電池片為15625mm2 。電池片轉(zhuǎn)化效率為1417.4之間。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)之前的比

22、值，一般5mm厚的玻璃取95，8mm厚的玻璃取93。電池衰減系數(shù)一般為：?jiǎn)尉?.97，多晶取1。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14858mm2 ；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%/1959

23、696=51.8%4.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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。 2、并網(wǎng)逆變系統(tǒng)、并網(wǎng)逆變系統(tǒng) 伏陣列共有3個(gè)子陣，根

24、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)（ SMA公司生產(chǎn)的SB3300TL型逆變控制器）及數(shù)量（6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)?0HZ、220/380V的三相或220V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)SMA公司生產(chǎn)的SB3300TL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，同時(shí)還具有數(shù)據(jù)采集、通訊和顯示功能。 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50%額定功率，電網(wǎng)波動(dòng)5%時(shí)，逆變器的交流輸出電流總諧波分量（THD）3%。 逆

25、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。 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)”。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，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90秒鐘）內(nèi)完全正常，逆變器才重新投入運(yùn)行。名稱(chēng)分類(lèi)SB3300TL輸入數(shù)據(jù)建議最大光伏輸入功率3800W最大直流輸入電壓(Udc,max)750最大輸入電壓范圍(Upv)280-750V最大輸入電流(Ipv,max)12A直流電壓紋波(Upp)10%最多輸入路數(shù)3直流過(guò)壓保護(hù)是輸出效率額定交流功率(Pac,nom)3.3kw電流

26、諧波THD4%設(shè)定電網(wǎng)工作電壓范圍(Uac)198V-260V設(shè)定電網(wǎng)工作頻率范圍(f)49.5Hz-50.5Hz可調(diào)整范圍為59.5 Hz -60.5 Hz功率因素1交流過(guò)壓保護(hù)是功率最大功率95%防護(hù)等級(jí)符合DIN EN 62529規(guī)定IP65環(huán)境條件溫度0-40濕度15-95%體積及重量寬/高/厚436/295/216重量約34Kg逆變器接線端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)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，SMA公司的 控制器（ Sunny Boy Control ）能夠?qū)⒚咳?每小

27、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(hù)，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)。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 遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊系統(tǒng)（Sunny Data Control ）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?？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)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)外顯示。 5、系統(tǒng)電氣原理圖：、系統(tǒng)電氣

28、原理圖：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),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)備均應(yīng)可靠接地。與地接觸電阻不大于10歐姆。接線箱、配電柜內(nèi)均設(shè)置防雷保護(hù)器，輸出、輸入處加裝壓敏電阻。選擇有防雷保護(hù)的逆變器各種機(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。連接電纜做可靠的屏蔽保護(hù)。 7、為展示發(fā)電效果，設(shè)LED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CO2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)?；蛞部梢燥@示其他信息，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化利用。4.4BIPV工程項(xiàng)目施

29、工步驟：工程項(xiàng)目施工步驟： 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)編制施工方案。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)。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)備采取保護(hù)措施，然后進(jìn)入電氣和通訊等施工。4、施工過(guò)程中的安全注意點(diǎn)：（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)、吊裝等過(guò)程中不得受碰撞和受損；（2）太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝應(yīng)由專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍或經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的合格人員完成；（3）太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)施工時(shí)，應(yīng)有保障施工

30、人員人身安全的措施；（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)械和貨物不得碰撞周?chē)ㄖ凸苍O(shè)施；安裝過(guò)程注意保護(hù)組件，不得碰撞四周的其它設(shè)施采用吊車(chē)吊裝，取代完全由人工安裝，更加高效5、電氣系統(tǒng)的安裝：、電氣系統(tǒng)的安裝：（1）電氣裝置安裝應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑電氣安裝工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50303的相關(guān)要求。（2）電纜線路施工應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50168的相關(guān)要求。（3）電氣系統(tǒng)的接地應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50169的相關(guān)要求。（4）兩根電纜的連接，外包層不得使用膠布，必須使用符合絕緣標(biāo)準(zhǔn)的橡膠套。（5）有蓄電池的系統(tǒng)，蓄電池的上方和周?chē)坏糜绊懶铍姵氐恼ＭL(fēng)。（6）控制逆變器上表面不得設(shè)置其他電氣設(shè)備和雜物，不得破壞逆變器的通風(fēng)環(huán)境。（7）對(duì)太陽(yáng)