光伏系統(tǒng)在建筑上的應(yīng)用課件

內(nèi)容提要光伏系統(tǒng)發(fā)電原理光伏系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用國內(nèi)外光伏建筑進展前景與思考內(nèi)容提要光伏系統(tǒng)發(fā)電原理1光伏系統(tǒng)發(fā)電原理

什么叫光伏發(fā)電？光伏的英文是“photovoltaic”。當光線照射在半導(dǎo)體器件（p-n結(jié)器件）上時，在器件的兩側(cè)（p和n）產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象，稱光伏效應(yīng)（PhotovoltaicEffect）。利用半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)把太陽的輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式叫太陽能光伏發(fā)電。光伏系統(tǒng)發(fā)電原理什么叫光伏發(fā)電？2太陽電池的俯視照片太陽電池（p-n結(jié)半導(dǎo)體二極管）示意圖太陽電池發(fā)電原理示意圖太陽電池的俯視照片太陽電池（p-n結(jié)半導(dǎo)體二極管）示意圖太3SG-Si硅片電池組件光伏方陣SG-Si硅片4光伏系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用光伏建筑一體化（BIPV）光伏建筑一體化就是BuildingIntegratedPhotovoltaic（BIPV），是將光伏組件或材料集成到建筑上，使其成為建筑物不可分割的一部分，光伏組件發(fā)揮遮風(fēng)、擋雨、隔熱等功能，拿開光伏組件之后建筑將失去這些功能。BIPV系統(tǒng)可以劃分為兩種形式：光伏屋頂結(jié)構(gòu)（PVroof）和光伏墻結(jié)構(gòu)（PVwall）。BIPV系統(tǒng)一般由光伏陣列（電池板）、墻面（屋頂）和冷卻空氣流道、支架等組成。光伏系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用光伏建筑一體化（BIPV）5光伏系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用光伏組件附著在建筑上（BAPV）BAPV是通過簡單的支撐結(jié)構(gòu)將光伏組件附著安裝在建筑上的形式，不會增加建筑的防水、遮風(fēng)的性能。而且BAPV會增加建筑負載，影響建筑整體效果。另外，對建筑物表面來說，BAPV還存在重復(fù)建設(shè)的問題，浪費了建筑材料。光伏系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用光伏組件附著在建筑上（BAPV）6BAPVBAPV7BIPV與BAPV的區(qū)別光伏建筑一體化(BIPV)與普通的將光伏組件或系統(tǒng)簡單附著在建筑上(簡稱為BAPV)的應(yīng)用方式的最大不同點在于：它已作為建筑物必不可少的一部分發(fā)揮著建筑材料的作用。而BAPV建筑中的組件只是通過簡單的支撐結(jié)構(gòu)附著在建筑上，拿開光伏組件后，建筑功能仍完整。BIPV與BAPV的區(qū)別8BIPV與BAPVBIPV案例BAPV案例BIPV與BAPVBIPV案例BAPV案例9國內(nèi)外光伏建筑進展早期光伏建筑以BAPV的形式為主。近期光伏建筑以BIPV為主。隨著技術(shù)的進步，BIPV建筑藝術(shù)品越來越多。因為BIPV相對BAPV更漂亮、更貼近生活、更融入環(huán)境、示范效果更好。由于光伏建筑一體化（BIPV）能夠節(jié)約用地、就近發(fā)電就近使用、減少輸電損耗、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，BIPV項目在國內(nèi)外應(yīng)用變得更加廣泛。國內(nèi)外光伏建筑進展早期光伏建筑以BAPV的形式為主。近期光伏10BIPV的幾種形式平屋頂遮陽板斜屋頂幕墻天棚BIPV的幾種形式平屋頂遮陽板斜屋頂幕墻天棚11BIPV的幾種形式平屋頂BIPV從發(fā)電角度看，平屋頂經(jīng)濟性最好：可以按照最佳角度安裝，獲得最大發(fā)電量；可以采用標準光伏組件，具有最佳性能；與建筑物功能不發(fā)生沖突；光伏發(fā)電成本最低。BIPV的幾種形式平屋頂BIPV12香港圣保羅小學(xué)雙玻璃光伏采光頂光伏玻璃采光頂香港圣保羅小學(xué)雙玻璃光伏采光頂光伏玻璃采光頂13BIPV的幾種形式斜屋頂BIPV南向斜屋頂BIPV具有較好經(jīng)濟性：可以按照最佳角度或接近最佳角度安裝，因此可以獲得最大或者較大發(fā)電量；可以采用標準光伏組件，性能好、成本低；與建筑物功能不發(fā)生沖突。光伏發(fā)電成本最低或者較低，是光伏系統(tǒng)優(yōu)選安裝方案之一。其它方向（偏正南）次之。BIPV的幾種形式斜屋頂BIPV14BIPV斜屋頂示范深圳萬科城點式結(jié)構(gòu)屋頂BIPV斜屋頂示范深圳萬科城點式結(jié)構(gòu)屋頂15德國玻恩Rheinbach,IPS辦公室

光伏采光頂系統(tǒng)德國玻恩Rheinbach,IPS辦公室

光伏采光頂系統(tǒng)16BIPV的幾種形式遮陽板BIPV遮陽板有跟蹤和不跟蹤兩種，可采用標準組件或者特制組件，經(jīng)濟性與斜屋頂接近或者稍高，依據(jù)具體情況而定。BIPV的幾種形式遮陽板BIPV17科威特Warba保險大樓雙玻璃光伏遮陽篷光伏玻璃遮陽科威特Warba保險大樓光伏玻璃遮陽18瑞士蘇黎世機場光伏遮陽系統(tǒng)瑞士蘇黎世機場光伏遮陽系統(tǒng)19BIPV的幾種形式光伏幕墻除發(fā)電功能外，要滿足幕墻所有功能要求：包括外部維護、透明度、力學(xué)、美學(xué)、安全等，組件成本高，光伏性能偏低；要與建筑物同時設(shè)計、同時施工和安裝，光伏系統(tǒng)工程進度受建筑總體進度制約；光伏陣列偏離最佳安裝角度，輸出功率偏低；發(fā)電成本高。BIPV的幾種形式光伏幕墻20光伏玻璃幕墻光伏玻璃幕墻21光伏玻璃幕墻光伏玻璃幕墻22BIPV的幾種形式光伏天棚光伏天棚要求透明組件，組件效率較低；除發(fā)電和透明外，天棚構(gòu)件要滿足一定的力學(xué)、美學(xué)、結(jié)構(gòu)連接等建筑方面要求，組件成本高；發(fā)電成本高。BIPV的幾種形式光伏天棚23德國柏林火車站德國柏林火車站24德國柏林火車站天棚細節(jié)德國柏林火車站天棚細節(jié)25前景與思考我國的建筑眾多，建筑構(gòu)造如果充分考慮環(huán)境能源技術(shù)，借鑒歐洲、日本、美國等國家，結(jié)合光伏組件，在建筑主體的設(shè)計前階段，將太陽能的利用與建筑設(shè)計融合于一體，充分利用空間能源及太陽能，就能建造出造福人類的綠色、環(huán)保、節(jié)能建筑。太陽能光伏技術(shù)系統(tǒng)在建筑上應(yīng)用應(yīng)該得到政府的支持及建筑師的推廣。建造建筑一