谢敏-湖南某水厂光伏设计案例分享：双碳目标下建筑光伏一体化技术应用.docx

双碳目标下建筑光伏一体化技术应用

湖南省建筑设计院集团股份有限公司双碳工程研究中心谢敏

1、背景介绍

2、光伏组件常见型式

3、建筑光伏结构结合型式

4、建筑光伏发电系统设计要点

5、光储直柔技术介绍

6、建筑光伏案例及软件应用

1、背景介绍

1、背景介绍

规范要求1、背景介绍

规范要求

2022年4月1日-《建筑节能与可再生能源利用通用规范》

《规范》要求，新建、扩建和改建建筑以及既有建筑节能改造工程的建筑节能与可再生能源建筑应用系统的设计、施工、验收及运行管理必须执行该规范。

《规范》提出，新建建筑群及建筑的总体规划应为可再生能源利用创造条件，建设项目可行性研究报告、建设方案和初步设计文件应包含建筑能耗、可再生能源利用及建筑碳排放分析报告。施工图设计文件应明确建筑节能措施及可再生能源利用系统运营管理的技术要求

1、背景介绍

1、背景介绍

电力能源规划

清华大学建筑节能研究中心、中国建筑设计研究院有限公司与自然资源

清华大学建筑节能研究中心、中国建筑设计研究院有限公司与自然资源部卫星信息研究所合作，利用高分卫星图片和现场抽样调查统计分析研究认为,我国城乡可用的屋顶折合水平表面面积为412亿m2，在充分考虑各种实际的安装困难，留有充分余地后，可得到结论：城镇空闲屋顶可安装光伏发电容量8.3亿kW，年发电量1.23万亿kW·h；农村空闲屋顶可安装光伏发电容量19.7亿kW，年发电量2.95万亿kW·h。城乡可安装光伏发电容量28亿kW，超过我国规划的未来光伏装机总量的70%,潜在年发电量4.2万亿kW·h，超过我国规划未来光伏发电总量的70％。

城乡建筑屋顶及其他可获得太阳辐射表面的光伏发电应是我国未来大规

城乡建筑屋顶及其他可获得太阳辐射表面的光伏发电应是我国未来大规模发展光伏发电的主要方向。

零碳情景下2020—2060年电源装机结构

零碳情景下2020—2060年发电量结构

1、背景介绍

1、背景介绍

随着建筑节能的深入推进，超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑等建筑节能新概念成为关注焦点。

这些新型建筑除了节能水平进一步提高外，为了实现电力自产，太阳能等可再生能源技术的应用比例更高。

通过建筑光伏一体化技术，深入挖掘建筑中的光伏产电能力，使可再生能源产能大于或等于建筑全部用能。

2、光伏组件常见型式

常规光伏组件组成：

钢化玻璃——保护电池（透光性、高硬度）EVA薄膜——粘接（透光性、封装要求高）

导电铜带——聚电导电

太阳能电池片——光电转化

光伏背板——保护电池（密封、绝缘、防水）

铝合金边框——支撑、保护（强度、耐腐蚀性）接线盒——连接、保护

2、光伏组件常见型式

多晶硅太阳能电池一、按电池片材料分类

多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳能电池晶硅太阳能电池p层压前呈深蓝色，封装后呈天蓝色

多晶硅太阳能电池

晶硅太阳能电池

p

p光电转换效率稍低p制造成本较低

p使用寿命长（20~25年）

单晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池

硅基薄膜太阳电池太阳能电池

硅基薄膜太阳电池

太阳能电池

薄膜太阳能电池碲化镉(CdTe)

薄膜太阳能电池

碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池

铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池

砷化镓（GaAs）薄膜太阳能电池

2、光伏组件常见型式

一、按电池片材料分类单晶硅太阳能电池

一、按电池片材料分类

多晶硅太阳能电池p层压前呈深蓝色，封装后呈黑色

多晶硅太阳能电池

晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池太阳能电池p光电转换效率高p制造成本约束

晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池

太阳能电池

p使用寿命长（20~25年）

硅基薄膜太阳电池

薄膜太阳能电池碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池

薄膜太阳能电池

碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池

铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池

砷化镓（GaAs）薄膜太阳能电池

2、光伏组件常见型式

一、按电池片材料分类硅基薄膜太阳电池

一、按电池片材料分类

p弱光相应好

多晶硅太阳能电池晶硅太阳能电池p光电转换效率较低p制造成本较低

多晶硅太阳能电池

晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池太阳能电池p使用寿命长（10年以上）

单晶硅太阳能电池

太阳能电池

硅基薄膜太阳电池

薄膜太阳能电池碲化镉(CdTe)

薄膜太阳能电池

碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池

铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池

砷化镓（GaAs）薄膜太阳能电池

2、光伏组件常见型式

2、光伏组件常见型式

一、按电池片材料分类

多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳能电池

晶硅太阳能电池

晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池

硅基薄膜太