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风光互补发电系统与建筑一体化设计 山东建筑大学付振常马金花方燕青岛泰能燃气有限公司赵洪华 摘要：本文介绍了一种将风力、 风能组件可以融入建筑绿地、前后 太阳能光伏发电与建筑一体化设计的 院等较大的空余部分。在低层建筑中， 方法。以一个典型的实例分析了系统 风能发电组件可在建筑前规划选择在比 运行情况，经过一年的运行证明，该 较空旷的位置安装，既不影响美观又不 系统设计合理，能够满足目前的用电 影响风能的利用，而且还可以根据用户 需求，为建筑节能提供新思路，具有 的多少确定风机组件的容量。考虑到风 推广应用价值。 能资源随着高度的增加而增加，可以考 关键词风光互补发电光伏建筑 虑将风力发电机安放在房顶。在建筑楼 风能建筑一体化 群之间，可以根据风场的分布情况，在 引言 风道的垂直方向设置多台风电机组，国 风能、太阳能作为可利用的自然 外已有实际工程例子，效果良好[1】。 可再生能源，二者在转换过程中都是 要实现风力发电和太阳能光伏电 受季节、地理和天气气候等多种因素制约，但是，两者的变化趋 池互补供电系统与建筑一体化设计，蓄电池组、逆变器等其他相 势基本相反，扬其两能各自之长，补其两能各自之短，相互配合 关设备在建筑设计中也是要系统地考虑和合理地组织安排。如蓄 利用，因地制宜，能发挥出最大的作用。特别是在远离电网的地 电池组需要在于燥的环境中使用，在建筑设计中应该安放在防潮 区，独立供电系统成为人们最需要的动力源。结合风能、太阳能 且能通风的地方。所以一体化设计的完成从一开始就要在建筑平 的特点，综合利用风力发电和太阳能光伏发电技术而建立的风光 面设计、剖面设计、结构选择以及建筑材料的使用方面融入新能 互补发电系统无疑是解决这一重要问题的最佳方案。 源利用技术的理念，进一步确定建筑能量的获取方式和建筑能量 一、风光互补供电系统 流线的概念，再结合经济、造价以及其他牛态因素的分析，最终 风光互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池 得到一个综合多个生态因素的最优化的建筑设计【5]。 组、控制器、蓄电池组，逆变器、整流器、直流交流负载等部分 三、工程实例 组成。其工作原理是，风机发的电经整流器整流后，与光伏电池 该风光互补发电系统与建筑一体化案例位于济南市山东建筑 发的电，在控制器控制下同时或单独向蓄电池充电，经逆变器进 大学科技楼，该工程中，太阳能系统总功率为700w(6块额定功 行直流一交流转换，通过交流配电系统输送到用户。控制器控 制着两个系统最大程度地发挥各自的效能，同时它又要保证不会 伏板)；风能系统总功率为1000w，采用交流电机，具有风向、风 对蓄电池过充电，稳定电压，使系统在恒压充电状态下工作。 二、风光互补供电系统与建筑一体化设计 24V直流电转变为220V交流电，为负载提供电流；负载为大电子 (一)光伏建筑一体化(BIPV) 显示屏。太阳能与建筑的结合方式为光伏屋顶，太阳能电池方阵 1di 光伏建筑一体化(BIPV，buingintegrated的方位角为朝向正南方向设置，与水平面的倾斜角度为42。。风 photovoltaic)是指在建筑外表面设置光伏器件，将太阳能发电能发电与建筑的结合方式为在楼顶设置风力发电机组。 与建筑功能