浅谈建筑光伏一体化的发展及其产品认证
了太阳能光伏组件。目前市场上见到的太阳能产品大部分是太阳能光伏组件。
3 光伏建筑一体化(BIPV)
3.1光伏建筑一体化的概念
太阳能电池在建筑上的应用一般分为两种方式,一类是将光伏方阵依附于建筑物上,充分利用现有建筑物的空闲空间,将建筑物作为光伏方阵载体,起支承作用,一般将这类光伏系统称之为支架式光伏建筑(Building Attached photovoltaic,简称BAPV)。光伏系统跟这个房子没多大关系,只是借用了房屋屋顶或立面的面积(见图2屋顶)。组件与屋顶整合可以最大限度的接受太阳光的照射,还可以兼做屋顶的遮阳板或者做成通风隔热屋面,减少屋顶夏天的热负荷。组件与屋顶的构造做法有两种方式,一种是兼为屋顶防水构造层次的部分,这时必须要求光伏组件系统具有良好的防水性能,另外一种是单独作为构造层次位于防水层之上,后者对于屋顶防水具有保护功能,可以延长防水层的使用寿命。
另一类是光伏方阵与建筑的集成(见图2),比如光伏组件与屋顶、幕墙、遮阳系统等结合或集成,光伏组件作为建筑物的构件,变成了建筑物不可分割的一部分,一般将这类光伏系统称之为光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaic,简称BIPV)。由于房屋屋顶或立面有较多的受光面积,同时便于安装,光伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间,因此光伏采光顶或幕墙在国外得到了广泛应用。
光伏建筑一体化是应用太阳能发电的一种新概念,它将各种类型的太阳能光伏组件与建筑有机的结合,具有减少建筑能耗、节约占地,提高发电效率,减少输电线路的投资和损失,替代或部分替代建筑材料等优点。它不是简单地将光伏组件和建筑叠加,而是根据节能、环保、安全、美观、实用的总体要求,将太阳能光伏组件作为一种新型节能的建筑材料融入建筑领域,使其真正成为建筑的有机组成部分。54
光伏建筑一体化发电系统可分为三类:一类是并网发电系统,即和公用电网通过标准接口相连接,像一个小型的发电厂。并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流;另一类是独立式发电系统,即在自己的闭路系统内部形成电路,将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载,并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池;第三类是混合光伏系统,即独立发电+并网发电的组合形式。
3.2光伏建筑一体化的发展
德国、美国、法国、澳大利亚、英国等发达国家拥有相当先进的太阳能建筑应用技术并大规模应用。在德国和美国,对太阳能建筑的研究、
图3 光伏方阵与建筑的集成(BIPV)
图2 光伏方阵依附于建筑物上(BAPV)