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推广建筑光伏一体化(BIPV)的探索与研究.doc
推广建筑光伏一体化(BIPV)的探索与研究
摘 要:由于光伏发电与建筑物集成化即BIPV从建筑、技术和经济角度来看有诸多优点:节地、节能、节材、减少环境污染等显著优点,因此,BIPV的成功运用及推广对于低碳经济时代“节能减排”的要求显得犹为重要和迫切。本研究将着力于减少建筑能耗,加快推广可再生能源在浙江省建筑领域中的应用,针对浙江省东阳市的地理位置,环境特点,提出了如何恰当地将太阳能光伏发电系统与建筑物有机结合,真正有效地实现建筑物与光伏发电的集成化的初步研究方案。
关键词:光电一体化;建筑节能材料;光伏发电;可再生能源;节能减排
2015年的全国两会上,生态保护、美丽中国、雾霾治理是提及频度最高的热点之一。群众翘首以盼着一个问题的答案:如何破解“十面霾伏”。2013年以来发生雾霾的情形频频出现在全国大多数地区,这并非巧合,我们国家的锅炉取暖,电厂发电,民用采暖,砖厂灰窑等行业的主要能源就是煤炭[1]。与此同时,我国目前的建筑面积已达到约500亿m2,每年仍然以20亿m2的速度还在递增,从数量上讲,建筑能耗已接近全社会总能耗的1/3,并且随着我们国家城市化进程的不断加快,建筑能耗将会保持继续增长的态势[2]。
1 光伏建筑一体化的概念及应用形式
太阳能光伏建筑一体化(BIPV)技术即(Building ?Cintegrated Photovoltaics ),就是将太阳能发电(光伏)产品集成或结合到建筑上的技术。BIPV是“建筑物产生能源”新概念的建筑技术,且太阳能光伏建筑一体化≠太阳能光伏+建筑,而是根据节能、环保、安全、美观和经济实用的总体要求,将太阳能光伏发电作为建筑的一种体系进入建筑领域,纳入建设工程基本建设程序,与建设工程同步设计、同步施工、同步验收,并且最终同时投入使用,进而同步后期管理,使其成为建筑有机组成部分的一种理念、一种设计、一种工程的总称[3-5]。因此,BIPV不但具有外围护结构的功能,同时又能产生电能供建筑使用。
根据国内外发展趋势来看,光伏发电在城市推广利用的最佳形式就是与公共电网并网并且与建筑结合。 光伏发电系统与建筑结合的早期形式主要就是所谓的“屋顶计划”,这是德国率先提出的方案和进行具体实施的。
2 国内外研究现状分析
国外对于太阳能光伏建筑一体化系统的研究已经有较长的时间。国外的光伏建筑发展是从示范到推广,从屋顶光伏到建筑集成,并进而将光伏组件作为一种新型的建筑材料与建筑主体配合使用。一些发达国家,特别是美国、德国和日本在光伏建筑一体化方面,已经有了相当成熟的设计经验和技术积累[7]。
我国光伏发电的发展水平总体处于示范起步阶段,目前国家和地方政府也在开展城市太阳能光伏并网发电示范和逐步推广利用的一些项目。2 0 0 6年 1月 1日,《中华人民共和国可再生能源法》正式实施。 该法案将太阳能发电并网合法化, 并规定了电网必须收购太阳能电力, 这给了中国的新能源产业, 尤其是太阳能光伏发电产业打开国内市场的大门。截止2012年6月,我国已经建成的浙江义乌国际商贸城1.295MWp并网光伏电站、上海太阳能工程技术研究中心1.012MWp并网光伏电站、甘肃武威500kWp荒漠集中并网光伏电站和西藏羊八井10MWp荒漠集中并网光伏电站,相关成果已经为北京奥运会、上海世博会建设的光伏工程中得到成功的应用[8]。除此之外,北京南站是目前最大的应用太阳能屋顶采光系统的单体建筑主站房屋面采用中央采光带光伏发电,总发电功率350kW[9]。我国的香港、深圳等城市也在公共建筑上安装光伏示范系统,如香港科技园、深圳园博会等。其中深圳园博会光伏功率达到 1MW 规模,是目前我国最大的光伏并网发电系统。
通过大规模的工程示范,既可充分展示我国太阳能技术的水平,也能从中发现与发达国家的发展差距,为大规模利用太阳能积累实际经验和技术数据,这对我国太阳能企业的发展是非常重要的。
3 浙江东阳建筑行情
建筑业是东阳的支柱和富民产业,截至目前共有特级建筑企业5家,一级企业68家,二级企业59家。2012年3月21日,东阳市被中国建筑业协会授予“中国建筑之乡”的称号,并成为浙江省首个获此殊荣的县级市。在此之前,东阳市完成的建筑业总产值曾连续三年位列全国县级市首位。2014年,该市完成建筑业总产值2102亿元,同比增长14.4%,连续6年蝉联全国县级市第一[10]。
面对经济下行压力,建筑业遭遇市场调整,优胜劣汰时代来临,在此形势下2015年2月东阳出台了《关于加快推进新型建筑产业现代化的若干意见(试行)》,积极支持推动建筑企业转型升级,加快建筑产业现代化基地建设的步伐。只有真正不断提升自我、敢于挑战转型的建筑企业才能“勇者胜”[11]。政府部门
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