BIPV建筑首先是一個(gè)建筑,它是建筑師的藝術(shù)品,就相當(dāng)于音樂家的音樂,畫家的一幅名畫,而對(duì)于建筑物來說光線就是他的靈魂,因此建筑物對(duì)光影要求甚高...
建筑的美學(xué)要求:BIPV建筑首先是一個(gè)建筑,它是建筑師的藝術(shù)品,就相當(dāng)于音樂家的音樂,畫家的一幅名畫,而對(duì)于建筑物來說光線就是他的靈魂,因此建筑物對(duì)光影要求甚高。但普通光伏組件所用的玻璃大多為布紋超白鋼化玻璃,其布紋具有磨砂玻璃阻擋視線的作用。如果BIPV組件安裝在大樓的觀光處,這個(gè)位置需要光線通透,這時(shí)就要采用光面超白鋼化玻璃制作雙面玻璃組件,用來滿足建筑物的功能。同時(shí)為了節(jié)約成本,電池板背面的玻璃可以采用普通光面鋼化玻璃。
普通光伏組件封裝用的膠一般為EVA,由于EVA的抗老化性能不強(qiáng)、使用壽命達(dá)不到50年,不能與建筑同壽命。EVA發(fā)黃將會(huì)影響建筑的美觀和系統(tǒng)的發(fā)電量,所以設(shè)計(jì)師在選擇BIPV組件時(shí)應(yīng)該盡量避免使用EVA封裝的組件。
中國(guó)建設(shè)部1997年批準(zhǔn)實(shí)行的《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中,規(guī)定了夾層安全玻璃生產(chǎn),應(yīng)采用PVB干法加工。PVB膜對(duì)無機(jī)玻璃具有良好的粘結(jié)性,具有高透光性、抗紫外線、機(jī)械強(qiáng)度高等特性。即將出臺(tái)的《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》也明確規(guī)定使用雙玻光伏建筑組件,其夾膠層應(yīng)為PVB。
采用EVA封裝的普通光伏組件主要應(yīng)用在單純發(fā)電為目的場(chǎng)合,由于其安全性能方面達(dá)不到建筑規(guī)范的要求也不適合應(yīng)用在對(duì)建筑安全性能有要求的部位。采用PVB封裝的雙玻璃光伏組件以卓越的建筑性能和發(fā)電能力,必將隨著太陽能光伏市場(chǎng)的擴(kuò)大而得到更廣闊的應(yīng)用。
雙玻璃光伏組件的市場(chǎng)需求潛力可以從下面幾個(gè)方面來體現(xiàn):首先,我國(guó)具有規(guī)模龐大的使用雙玻璃光伏組件的建筑。我國(guó)現(xiàn)有大約400億m2的建筑面積,屋頂面積40億m2,加上南立面,可利用面積大約為50億m2。如果20%用來安裝太陽電池,可以裝100GW。僅上海市就有2億m2的屋頂,假設(shè)1/10的屋頂用作光伏并網(wǎng)發(fā)電,每年可獲得34~47億kWh電。其次,雙玻璃光伏組件符合未來建筑理念。現(xiàn)代建筑的一個(gè)最大特點(diǎn)是樓宇的智能化,而未來實(shí)現(xiàn)智能化的建筑物必定要配裝BIPV系統(tǒng),同時(shí)這也是對(duì)智能樓宇內(nèi)容的一個(gè)重要補(bǔ)充。
現(xiàn)在,良好的示范工程為雙玻璃光伏組件的推廣掃清了道路。青島火車站、北京火車站南站等BIPV項(xiàng)目的成功應(yīng)用,對(duì)其它火車站建設(shè)BIPV項(xiàng)目提供了有益的參考。在整個(gè)十一五期間,國(guó)家將重新改造546個(gè)火車站,例如南京南站、杭州東站、廣州新火車站、蘭州火車站、濟(jì)南火車站等。按照4萬億元的鐵路投資規(guī)模,火車站將是資金重點(diǎn)投資內(nèi)容。同時(shí),鐵道部也把節(jié)能環(huán)保作為重點(diǎn)推廣的內(nèi)容,列出的新項(xiàng)目都含有太陽能光伏發(fā)電。因此,BIPV是未來光伏應(yīng)用中最重要的領(lǐng)域之一,其發(fā)展前景十分廣闊。作為BIPV主力產(chǎn)品之一的雙玻璃光伏組件必定有十分強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求。
隨著光伏發(fā)電領(lǐng)域的轉(zhuǎn)變,我國(guó)BIPV系統(tǒng)的研究與開發(fā)已取得了很大的發(fā)展。“九五”期間,我國(guó)在深圳、北京分別成功建成170kW、7kW光伏發(fā)電屋頂并實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。“十五”和“十一五”期間,北京、上海、深圳等地相繼建成了多個(gè)BIPV工程,如北京火車南站、北京首都博物館、深圳國(guó)際園博園、上海市崇明縣太陽能光伏電站、青島火車站、廣州鳳凰城高檔別墅、海南三亞瑞亞國(guó)際公寓。
目前,香港地區(qū)已建成的BIPV系統(tǒng)的安裝容量已經(jīng)接近2MW,分別坐落在香港理工大學(xué)校園、政府示范樓、竹篙灣消防站和警察分局、機(jī)電工程署、圣保羅小學(xué)、馬灣仔小學(xué)和尖沙嘴商業(yè)區(qū)環(huán)保大廈等地。
解讀太陽能能光伏產(chǎn)業(yè)
為推進(jìn)要再生能源在建筑上的應(yīng)用,國(guó)家財(cái)政部建設(shè)部共同頒發(fā)了《推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用的實(shí)施意見》、《可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目評(píng)審辦法》同時(shí)2006年6月1日實(shí)施的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378-2006)也明確將可再生能源發(fā)電作為綠色建筑評(píng)價(jià)的優(yōu)選項(xiàng)。09年3月23日,財(cái)政部會(huì)同住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)太陽能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見》(財(cái)建[2009]128號(hào))及《太陽能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》(財(cái)建[2009]129號(hào)),財(cái)政部對(duì)09年符合條件的太陽能光電建筑頒布補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)20元/Wp,還有關(guān)于印發(fā)太陽能光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目申報(bào)指南的通知(財(cái)辦建[2009]34號(hào))。2009年7月16日,財(cái)政部、科技部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于實(shí)施金太陽示范工程的通知》,《通知》明確,對(duì)并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目,原則上按光伏發(fā)電系統(tǒng)及其配套輸配電工程總投資的50%給予補(bǔ)助;其中偏遠(yuǎn)無電地區(qū)的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)按總投資的70%給予補(bǔ)助;對(duì)于光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和基礎(chǔ)能力建設(shè)項(xiàng)目,主要通過貼息和補(bǔ)助的方式給予支持。通過財(cái)政補(bǔ)助、科技支持和市場(chǎng)拉動(dòng)方式,計(jì)劃在2-3年內(nèi),采取財(cái)政補(bǔ)助方式支持不低于500兆瓦的光伏發(fā)電示范項(xiàng)目。
太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的前景非常廣闊,我國(guó)規(guī)劃到2010年,太陽能發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到300MW,其中建成1000個(gè)屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目,總?cè)萘?0MW,建成大型并網(wǎng)光伏電站總?cè)萘?0MW;到2020年達(dá)到3萬MW,其中建成2萬個(gè)屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目,總?cè)萘?000MW,太陽能光伏電站容量200MW。
太陽能光伏建筑一體化BIPV(BuildingIntegratedPhotovoltaics),是應(yīng)用太陽能發(fā)電的一種新概念,簡(jiǎn)單地講就是將太陽能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)外表面來提供電力。由于光伏方陣與建筑的結(jié)合不占用額外的地面空間,是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中廣泛應(yīng)用的最佳安裝方式,因而倍受關(guān)注。
光伏與建筑的結(jié)合形式一般有下列幾種:一是光伏與墻面結(jié)合;二是光伏與屋頂結(jié)合;三是光伏與遮陽結(jié)合;四是光伏與圍欄結(jié)合。從光伏方陣與建筑墻面、屋頂?shù)慕Y(jié)合來看,主要為屋頂光伏電站和墻面光伏電站。而光伏組件與建筑的集成來講,主要有光電幕墻、光電采光頂、光電遮陽板等形式。目前光伏建筑一體化主要有八種形式:
由兩片玻璃和太陽能電池片組成復(fù)合層,電池片之間由導(dǎo)線串、并聯(lián)匯集到引線端所形成的光伏電池組件被稱為雙玻璃光伏組件。雙玻璃光伏組件由以下幾部分組成:①兩片玻璃:必須是鋼化安全玻璃,向光的一面必須是超白玻璃;②電池片:單晶硅、多晶硅、非晶硅的均可;③復(fù)合層:可以是聚乙烯醇縮丁醛樹脂(PVB)復(fù)合層,也可以是乙烯一醋酸乙烯共聚物膜(EVA)復(fù)合層。
應(yīng)用技術(shù)規(guī)范出臺(tái)
《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),編號(hào)為JGJ 203-2010,自2010年8月1日起實(shí)施。
本標(biāo)準(zhǔn)由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織編寫,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行。
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