光伏—建筑一体化的研究

光伏—建筑一体化的讨论 在 21 世纪的新能源技术中有两大能源优先进展：太阳光伏发电与核聚变。太阳光伏发电是到目前为止最长寿、最清洁的发电技术。光伏发电对世界能源需求将会做出重大贡献的两个领域是提供住户用电和用于大型中心电站的发电。前者将对现代建筑的进展产生重大的影响。太阳光伏发电系统只涉及到半导体封装器件，不消耗常规能源，无运动机械部件，无污染，无噪声，维护方便，发电容量可任意选择。 光伏—建筑一体化提出了“建筑物产生能源”的新概念，即建筑物与光伏发电的集成化，在建筑物的外围护结构表面上布设光伏阵列产生电力。 BIPV 系统可以划分为两种形式：光伏屋顶结构和光伏墙结构。BIPV 系统一般由光伏阵列、墙面和冷却空气流道、支架等组成。 对于一个完整的 BIPV 系统，还应该有另外一些设备：负载、蓄电池、逆变器、系统控制、滤波保护等装置。当一个 BIPV系统参加并网时，则不需蓄电池，但需有与电网的联入装置。 一 光伏—建筑一体化的形式与特点 在 80 年代，光伏地面系统除大量用于偏僻无电地区、游牧家庭、航海灯塔、孤岛居民供电以及某些特别领域外，已开始进入一般单独用户、联网用户和商业建筑。进入 90 年代后，随着常规能源的日益枯竭而引起的发电成本上升和人们环境意识的日益增强，一些国家纷纷开始实施、推广BIPV 系统。 光伏与建筑的结合有两种方式：一种是建筑与光伏系统相结合；另外一种是建筑与光伏器件相结合。 1 建筑与光伏系统相结合 把封装好的的光伏组件安装在居民住宅或建筑物的屋顶上，再与逆变器、蓄电池、控制器、负载等装置相联。光伏系统还可以通过一定的装置与公共电网联接。 2 建筑与光伏器件相结合 建筑与光伏的进一步结合是将光伏器件与建筑材料集成化。一般的建筑物外围护表面采纳涂料、装饰瓷砖或幕墙玻璃，目的是为了保护和装饰建筑物。假如用光伏器件代替部分建材，即用光伏组件来做建筑物的屋顶、外墙和窗户，这样既可用做建材也可用以发电，可谓物尽其美。对于框架结构的建筑物，可把其整个围护结构做成光伏阵列，选择适当光伏组件，既可吸收太阳直射光，也可吸收太阳反射光。目前已经研制出大尺度的彩色光伏模块，可以实现以上目的，还可使建筑外观更具魅力。 把光伏器件用做建材，必须具备建材所要求的几项条件：坚固耐用、保温隔热、防水防潮、适当的强度和刚度等性能。若是用于窗户、天窗等，则必须能够透光，就是说既可发电又可采光。除此之...