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LOGO LOGO 光伏建筑 成员：张凌岳，万抒策，王德鹏 主讲：张凌岳 光伏建筑一体化概念 光伏建筑一体化即BIPV（Building Integrated PV，PV即Photovolta-ic）。光伏建筑一体化（BIPV）技术是将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。 根据光伏方阵与建筑结合的方式不同，光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合。另一类是光伏方阵与建筑的集成。如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。在这两种方式中，光伏方阵与建筑的结合是一种常用的形式，特别是与建筑屋面的结合。由于光伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而倍受关注。 光伏建筑一体化分类 光伏建筑一体化可分为二大类： 第一类是光伏方阵与建筑的结合。 这种方式是将光伏方阵依附于建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体，起支承作用。 第二类是光伏方阵与建筑的集成。 这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现，光伏方阵成为建筑不可分割的一部分。 光伏建筑一体化示意图 建筑特点 光伏建筑有以下特点： 1. 能够满足建筑美学的要求； 2. 能够满足建筑物的采光要求； 3. 能够满足建筑的安全性能要求； 　　 4. 能够满足安装方便的要求； 　　 5. 能够具有寿命长的优势； 　　 6. 具有绿色环保的效果； 　　 7.无需占用宝贵的土地资源； 　　 8.能有效地减少建筑能耗，实现建筑节能； 　　 9.降低墙面及屋顶的温升。 建筑特点 光伏建筑的优缺点 优点： (1)绿色能源。太阳能光伏建筑一体化产生的是绿色能源，是应用太阳能发电，不会污染环境。太阳能是最清洁并且是免费的，开发利用过程中不会产生任何生态方面的副作用。它又是一种再生能源，取之不尽，用之不竭。 　　 (2) 不占用土地。光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或外墙上，无需额外占用土地，这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要；夏天是用电高峰的季节，也正好是日照量最大、光伏系统发电量最多的时期，对电网可以起到调峰作用。 　　 (3)太阳能光伏建筑一体技术采用并网光伏系统，不需要配备蓄电池，既节省投资，又不受蓄电池荷电状态的限制，可以充分利用光伏系统所发出的电力。 　　 (4) 起到建筑节能作用。光伏阵列吸收太阳能转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷，所以也可以起到建筑节能作用。因此，发展太阳能光伏建筑一体化，可以“节能减排”。 光伏建筑的优缺点 缺点：虽然太阳能光伏建筑一体化有高效、经济、环保等诸多优点，并已在世博场馆和示范工程上得以运用，但光伏建筑还未进入寻常百姓家，成片使用该技术的民宅社区并未出现。这是由于太阳能光伏建筑一体化存有几大问题 　 （1）造价较高 　　太阳能光伏建筑一体化建筑物造价较高。一体化设计建造的带有光伏发电系统的建筑物造价较高，在科研技术方面还有待提升。 　　 （2）成本高，效率低 　　太阳能发电的成本高。太阳能发电的成本是每度2.5元，比常规发电成本每度1元翻倍。 　　 （3）不稳定 　　太阳能光伏发电不稳定，受天气影响大，有波动性。这是由于太阳并不是一天24小时都有，因此如何解决太阳能光伏发电的波动性，如何储电也是亟待解决的问题。 建筑形式 可以说光伏建筑一体化适合大多数建筑，如平屋顶、斜屋顶、幕墙、天棚等等形式都可以安装。 平屋顶，从发电角度看，平屋顶经济性是最好的：1、可以按照最佳角度安装，获得最大发电量;2、可以采用标准光伏组件，具有最佳性能;3、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏发电成本最低,从发电经济性考虑是的最佳选择。 图为海口经济学院南苑食堂楼顶安装的光伏发电设备。 建筑形式 斜屋顶，南向斜屋顶具有较好经济性：1、可以按照最佳角度或接近最佳角度安装，因此可以获得最大或者较大发电量;2、可以采用标准光伏组件，性能好、成本 低;3、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏发电成本最低或者较低，是光伏系统优选安装方案之一。其它方向(偏正南)次之。 德国一家16.6kw的 斜屋顶式太阳能建筑 建筑形式 光伏幕墙，光伏幕墙要符合BIPV要求：除发电功能外，要满足幕墙所有功能要求：包括外部维护、透明度、力学、美学、安全等，组件成本高，光伏性能偏低; 要与建筑物同时设计、同时施工和安装，光伏系统工程进度受建筑总体进度制约;光伏阵列偏离最佳安装角度，输出功率偏低;发电成本高;为建筑提升社会价值， 带来绿色概念的效果。 建筑形式 光伏天棚，光伏天棚要求透明组件，组件效率较低;除发电和透明外，天棚构件要满足一定的力学、美学、结构连接等建筑方面要求，组件成本高;发电成本高;为建筑提升社会价值，带来绿色概念的效果。 成功申办2020年世博会后，迪拜为世博会树立了现场生产50%必要能源的目标。实