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上海华体会体育市建设领域“十四五”重点推广应用新技术目录(第一批)系列之《光伏建筑一体化技术

2023-05-21 23:15:29
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  为助推上海城市高质量发展、高品质生活、高能效治理,积极发挥科技保障作用,促进科技成果转化与应用,依据《上海市建设领域重点推广应用新技术目录管理办法》(沪建科信〔2022〕610号),上海市建设科技推广中心于2022年11月21日将一批新技术列入《上海市建设领域“十四五”重点推广应用新技术目录(第一批)》并予以发布,主要包含以下五大技术领域:绿色低碳与生态城市、立体城市与地下空间综合利用、建筑工业化与智能建造、智慧城市与精细化管理、城市更新与安全韧性,共涉及技术36项。本系列将陆续介绍其中发布的有关新技术。

  建筑能耗占社会总能耗的1/3,在当前我国的“双碳”目标背景下,建筑也应该提供相应的减碳支撑。可再生能源应用是实现“双碳”目标的重要技术保障。光伏建筑一体化(BIPV) 是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术,太阳能建筑一体化过程中,光伏组件本身被作为建筑材料或构件使用,一方面可减少增量成本,且建筑外观相对更富有内涵,同时还具有隔热和发电的双重功能,节能效果显著,由于光伏一体化系统不占用额外的地面空间,是广泛应用的最佳安装方式,是解决建筑碳排的最有效方式之一,因此推动BIPV的大规模市场应用,对我国碳中和目标的达成具有重要的作用和意义。

  光伏建筑一体化,是应用太阳能发电的一种概念,就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。根据光伏方阵与建筑结合的方式不同,光伏建筑一体化可分为两大类:一类是光伏方阵与建筑的结合。另一类是光伏方阵与建筑的集成。如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。

  在这两种方式中,BIPV(Building Integrated Photovoltaic),即光伏方阵与建筑集成是一种常用的形式,光伏发电系统与新建筑物同时设计、同时施工和同时安装并与建筑相结合,在建筑屋面施工时直接在屋面安装光伏发电系统支架配件、光伏发电组件单元板和其他电气设备,做到光伏板与建筑屋面墙面有机结合,光伏板成为建筑围护结构的一部分,一次性完成投资建设的模式、应用场景拓宽、占地空间及结合度显著优化、代替部分建材并降低系统成本。具体而言,光伏组件与屋顶瓦片、建筑幕墙、天窗、华体会体育采光顶等相结合,光伏器件与建筑材料集成化,实现建材发电,具体安装形式包括光伏屋顶、光伏幕墙、光伏遮阳板、采光顶、阳台护栏、墙体式组件代替普通玻璃幕墙或高速路隔音墙。

  (1)光伏发电原理。光伏发电系统主要由一系列的光伏组件构成,而光伏组件的核心部件就是太阳能电池,它是一种利用光生伏特效应将太阳光能直接转换成电能的元件。光电转换效率和制造成本是制约太阳能电池发展的两个重要问题。

  (2)单逆变光伏构件技术。逆变器分为串行逆变器系统、集中型逆变系统和单逆变系统。单逆变光伏组件是将单个构件与单个逆变器集成,每个构件有单独的最大功率峰值跟踪,可有效降低组件阴影问题带来的影响,为光伏建筑一体化系统设计提供了更大的灵活性。

  太阳能光伏系统的主要性能评价指标为光电转换效率,目前光伏板的种类有多晶硅、单晶硅和薄膜电池,不同类型电池的性能指标应满足相关标准要求。

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