光伏知識丨關于“光伏建築一體化”

芷蕾水電 2024-06-08 09:10:51

隨著全球能源危機和環境問題的日益嚴重,可再生能源的開發和利用變得至關重要。在衆多可再生能源技術中,光伏技術因其綠色可持續和成本下降的優勢而備受關注。光伏建築一體化(Building Integrated Photovoltaics,簡稱BIPV)作爲一種將光伏與建築相結合的創新技術,正引領著未來建築和能源發展的潮流。

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什麽是BIPV

光伏建築一體化廣義的定義是安裝了光伏發電系統的建築,要素是“滿足建築性能要求,具有光伏發電功能”。狹義的定義也包括兩個,一個是指光伏系統與建築物“統一設計、統一施工、統一驗收”,使光伏系統與建築物功能及外觀協調、有機結合,有光伏發電功能且滿足建築性能要求的建築。另一個是指由擁有光伏發電功能的建築材料建造的建築,這可以理解成用光伏建材建造的建築。

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BIPV的分類

目前,市場上BIPV産品根據光伏電池類型主要分爲晶體硅光伏組件(c-Si)和薄膜光伏組件(thin film),如非晶硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)和銅铟镓硒(CIGS)等均屬于薄膜光伏組件。對于有透光需求的使用場景,BIPV組件通過間隔布置光伏電池單元或使用可透光的電池材料來實現透光率的調節,從而滿足不同場景的需要。

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BIPV的優點

建築美學與發電相融合:

BIPV的外觀設計與建築整體效果相協調,且不影響建築的采光、通風等要求。在提升整體美感的同時,達到降低建築能耗的作用。

代替傳統建築構件:

BIPV構件滿足建築熱工、光學、聲學、抗風壓、氣密、水密等各項性能要求,替代玻璃、瓦片、石材、鋁板等傳統建築外表皮構件材料,直接作爲建築圍護結構的一部分。

節省土地資源:

將光伏系統安裝在建築屋頂和牆面上,合理利用建築物光照面,減少對土地的占用,既不影響建築物的使用,又獲得了清潔電力。這種空間的高效利用對于土地資源有限的地區尤爲重要。

緩解用電高峰:

建築光伏多應用于城市,根據國內外的調查,城市用電主要是工業用電和商業、辦公等公共建築用電,其用電曲線受工作時間影響,峰值主要出現在白天,而光伏系統的電力輸出與城市用電曲線大致吻合,可有效起到緩解用電高峰的作用。

經濟效益:

BIPV是具有投資回報的建築材料。通過太陽能發電,降低建築運行能耗,減少消費支出,余電上網可獲取額外收益。目前,部分國家和地區對BIPV項目提供的補貼和利好政策,進一步提高了其經濟可行性。

節能與環保:

建築在運行過程中消耗大量的自然資源和能源,是溫室氣體排放的主要來源之一。BIPV能有效利用太陽能發電,減少對傳統能源的依賴,提供低碳、高效的使用空間。

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BIPV的應用場景

BIPV既可以直接在新建建築的施工過程中同步安裝,也可以在既有建築的改造過程中增設。一般來說,BIPV的主要應用形式如下:

屋面,如光伏瓦、光伏天窗、光伏頂棚等

立面,如光伏幕牆、光伏窗、光伏外飾面等

外部集成系統,如光伏陽台、光伏欄板、光伏遮陽系統、光伏雨棚等

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