太阳能光伏幕墙（屋面）系统技术

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1、太阳能光伏幕墙（屋面）系统技术1光伏幕墙（屋面）系统技术概述1.1光伏幕墙（屋面）系统技术主要原理太阳能光伏幕墙（屋面）系统即为BIPV的最好模式，它为一光电转换技术、光伏幕墙构造技术和电能储存和并网技术等多学科结合的综合集成系统。光电转换技术是基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能。以此技术为基础，人们研发了各种太阳能电池。主要的太阳能电池有：晶体硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、硒光电池、化合物太阳能电池、有机半导体太阳能电池等。目前在建筑上用的主要为晶体硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。晶体硅太阳能电池与非晶硅太阳能电池的主要性能见表一：表一晶体硅

2、太阳能电池与非晶硅太阳能电池的主要性能类别性能晶体硅非晶硅原子排列单一、有序长程无序、短程有序能级单一多能级稳定性10年衰减10%，一年衰减1%1年内衰减20%后稳定原材料制备籽晶拉硅棒PECVD转换效率商用14-17%单结5-8%，多结8-11%适应环境适应强光环境适应强光、弱光、散射光相对来说，晶体硅（单晶和多晶）太阳能电池板光电转换效率高，光电转换效率达14%～17%，适宜于安装在有较强直射光的建筑屋面或立面，价格高。非晶硅太阳能电池板光电转换效率要低些，光电转换效率为5%～8%，但它能较好的利用散射光进行电能转换，所以它适宜安装的建筑面相对更多，发电时间较长，价格也较晶

3、体硅太阳能电池板便宜。光伏幕墙（屋面）系统除了具备发电功能之外，同时还具有抗风压性能、水密性能、气密性能、隔音性能、保温和遮阳性能等建筑外围护所必需的性能和独特的装饰功能。达到建筑围护、建筑节能、太阳能利用和建筑装饰多种功能的完美结合。光伏幕墙（屋面）系统供电方式有独立式和并网式两种。独立式供电方式是将太阳能光伏幕墙系统所发出的电能储存到电池组，转换成化学能，然后从电池组把化学能转换为直流电，通过逆变器变换为交流电独立输出供给低压负载。并网式供电方式直接将太阳能光伏幕墙系统所发出的直流电通过逆变器变换产生的交流电向电网发送电能，或者与电网端接同时输出到低压负载。1.2技术性能指

4、标和技术特点1.2.1太阳能光伏幕墙（屋面）系统主要技术性能指标见表二：表二太阳能光伏幕墙（屋面）系统技术性能指标产品类型单晶硅光伏幕墙（屋面）系统多晶硅光伏幕墙（屋面）系统非晶硅光伏幕墙（屋面）系统光电转换效率14%~17%14%~17%5%~8%抗风压性能按设计要求，最高可达9级（P3≥5.0）。水密性能按设计要求，最高可达5级（ΔP≥2000）。气密性能按设计要求，最高可达4级（qA≥5.0）。透光性能不透光，在需要透光时可采取间隔布置硅片的方式，但每平米发电量将相应减小。有透光和不透光可供选择。适用性适宜于安装在有较强直射光的建筑屋面或立面。能较好的利用散射光进行电能转

5、换，所以它适宜安装的建筑面相对更多，发电时间较长。     注：因目前我国暂无光伏建筑一体化的相关标准，上表中光伏幕墙（屋面）系统的抗风压性能、水密性能和气密性能分级按现行国家标准GB/T21086-2007《建筑幕墙》的要求。 1.2.2太阳能光伏幕墙（屋面）系统具有以下技术特点：（1）是无污染的绿色可再生能源，减少常规发电所带来的环境污染，有利于环境保护；（2）将建筑立面围护、节能、太阳能转换多种功能的完美结合，无需占用土地资源；（3）原地发电，原地使用，减少了电力输送的损耗；（4）在白天用电高峰期供电，舒缓高峰电力需求；（5）维修保养简单，维护费用低；（6）运行可靠性，稳

6、定性好；（7）作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；（8）根据需要很容易扩大发电规模；等等。2适用范围和应用情况2.1适用范畴与应用条件全国各地的年太阳辐射总量为3340-8400MJ/m2，中值5852MJ/m2。从全国太阳能辐射总量的分布来看，青藏高原和西北地区、华北地区、东北大部以及云南、广东、海南等部分低纬度地带的年太阳能辐射总量都在5000MJ/m2以上，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区。尤其以青藏高原地区最高，达6000-8000MJ/m2。这些地区的城市建筑都是太阳能光伏幕墙（屋面）系统非常适宜使用的地方。太阳能光伏幕墙（屋面）系

7、统可设置于建筑屋面或光照较好的建筑立面，达到太阳能转换、建筑围护、节能和装饰多种功能的完美结合。2.2应用情况与效果目前各地都建有一些太阳能建筑光伏一体化的示范工程，如在深圳已建成的1兆瓦并网太阳能光伏电站示范工程位于"园博园"内,是目前全亚洲第一大并网光伏电站,由深圳市政府投资6600万元,于2004年6月8日开工建设,2004年8月30日建成发电,整个电站分布在园区综合展馆花卉展馆游客服务管理中心南区游客服务中心北区东山坡五个区域.该电站总容量1000.322KWP,年发电能力约