太阳能光伏屋顶与幕墙经济性分析研究

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1、太阳能光伏屋顶与幕墙经济性分析研究摘要：当前光伏屋面及幕墙大发展的客观条件已经具备。确保光伏屋面及幕墙工程的质量，加强光伏屋顶的结构设计、电学设计是当务之急。光伏界和建筑界应形成合力，推动光伏屋面产业化、规模化健康发展。基于此，本文就太阳能光伏屋顶与幕墙经济性进行分析与研究，促进其快速发展。关键词：太阳能；光伏屋顶；幕墙中图分类号：TF511文献标识码：A一、光伏屋面大发展的客观条件（一）我国光伏屋面(光电屋顶)市场巨大太阳能资源丰富、分布广泛，是世界各国重点开发和利用的可再生能源资源。太阳能发电技术由于其温室气体排放少、环境影响小、发展潜力

2、大和应用方便，是世界各国普遍关注和重点发展的新兴能源技术之一。随着我国经济的高速发展，我国也面临着能源和环境的双重压力，大力发展光伏发电及其他可再生能源已成为我国的既定国策。7我国现政府郑重提出：光伏产业是全球能源科技和产业的重要发展方向，是具有巨大发展潜力的朝阳产业，也是我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。我国光伏产业当前遇到的问题和困难，既是对产业发展的挑战，也是促进产业调整升级的契机，特别是光伏发电成本大幅下降，为扩大国内市场提供了有利条件。要坚定信心，抓住机遇，开拓创新，毫不动摇地推进光伏产业持续健康发展。为了落实国务院文件要求的发

3、展目标，确保国家光伏发电发展规划落到实处，我国光伏发电最新调整的规划目标为2015年累计装机达到35GW，2020年达到100GW。（二）我国光伏发电的市场分类我国光伏发电的市场分类如图1所示。按照市场分类的规划目标见表1。图1光伏发电市场分类表1我国光伏发电按市场分类的装机规划（三）我国建筑屋面资源丰富在建筑面积相同的情况下，南向坡屋面接收的太阳辐射量是南立面的1．85倍，平屋面接收的太阳辐射量是南立面的1.65倍，因此发展屋面光伏系统是推动光伏系统在建筑中应用十分重要的一步。预测2020-2030年我国新建筑房屋光伏发电可利用面积154亿

4、m2，屋面光伏发电可利用面积约计89亿m2，按100WP/m2计算，则可安装8900亿WP，这是2010年全世界安装的太阳能电池总量的60倍。若每个屋顶安装光电面积为89m2，则将有1亿个屋顶安装。若我国建60个光电城，每个光电城平均50万个屋顶，则将有3000万个光电屋顶；若我国建6万个光电社区，每个光电社区平均1000个屋顶，7则将有6000万个光电屋顶；剩余为散装光电屋顶。（四）屋面光伏电站内在的优势突出一般来讲，光伏发电系统有两大方面：一是大型光伏电站；二是屋面光伏电站。我国西部的大规模地面电站存在远距离输送、大规模上网和大范围消纳等

5、问题，屋顶光伏电站无须远距离输送，比远离负荷区的能源利用形式更具优势。而屋顶光伏电站更适合光伏发电分布范围广、稳定性欠佳的特点,且易于就地消纳,能作为补充性调峰电源使用,也无须对电网进行大的改造。屋面光伏电站规模非常灵活，从几千瓦到几兆瓦均可，大部分是自发自用、就地生产消化，无须通过电网远距离输送再给予分配。屋面本身所具有的分散性与太阳能分散性也非常匹配，是资源与能源系统最理想的一种配置。城市形态与可利用的太阳能资源状况有重要关联。对比西方国家，我国的城市形态多为中高密度建筑，建筑物立面存在因辐射遮挡而导致太阳能收集不彻底的问题，随着城市住宅

6、容积率的不断增高，墙面大面积应用将面临挑战，因此光伏屋面在我国发展更加迫切。屋面光伏电站通过鼓励发电户自发自用、就地消纳，解决了大规模发电“并网难”问题。更重要的是，当光伏发电成本降至与普通火电相同水平时，用户自发自用不仅可降低耗电成本，更可将多余电量出售给电网公司以获取收益。7二、我国建筑幕墙的种类（一）玻璃幕墙玻璃幕墙按照型材材料可以分为钢型材、铝合金型材和钢铝型材组合等玻璃幕墙；按照幕墙面板固定方式可以分为明框、半隐框和隐框等玻璃幕；按照玻璃面板支撑方式可以分为托板支撑、四点支撑、夹板支撑、六点支撑和多点支撑等玻璃幕墙；全玻璃幕墙可以分

7、为两种:吊挂式和落地式；按照支撑结构可以分为钢结构、主体结构、玻璃肋支撑、自平衡索桁架和索杆结构等点支撑玻璃幕墙。（二）金属板幕墙金属板幕墙按照面板封闭方式可以分为封闭式、遮蔽式和开敞式等金属板幕墙；按照幕墙面板材料可以分为铝单板、蜂窝铝板、铝塑复合板、不锈钢板、彩钢板、铜合金板、珐琅钢板、钛合金板和锌合金板等幕墙。（三）石材幕墙石材幕墙按照面板封闭方式可以分为封闭式和开敞式等石材幕墙；按照面板的支撑固定方式可以分为钢销式、嵌入式、通槽式和短槽式等板边支撑石材幕墙以及背插式、背卡式、穿透式和背栓式等跨中支撑石材幕墙。（四）单元式幕墙单元式幕墙

8、按照幕墙面板材料可以分为玻璃幕墙、人造板幕墙、石材幕墙、金属板幕墙和组合幕墙；7按照面板支撑结构形式可以分为明框和隐框等幕墙；按照单元构件接口方式可以分为对接型、粘