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韩华
光伏板在建筑物侧立面安装和在屋顶安装的差异
发表于:2018-04-02 13:53:01
来源:诚振新能源

分布式并网光伏发电系统按照与建筑结合的安装方式的不同可以分为光伏建筑集成和光伏建筑附加。两种系统均可以在建筑物屋顶及侧立面分别进行安装,最大限度的为建筑物提供能源支持。


光伏建筑应定义为:"安装在建筑物上的光伏发电系统","Building Mounted Photovoltaic",可以简称为BMPV及"建筑光伏"。BMPV 包括在现有建筑上安装的小型、中型和大型光伏系统(BAPV),也包括与新建筑物同时设计、同时施工和同时安装并与建筑形成完美结合的光伏发电系统(BIPV)。涉及的建筑物包括各种民用建筑、公共建筑、工业建筑等一切可以承载光伏发电系统的建筑物。


按照与建筑结合的安装方式的不同可以分为光伏建筑集成(或光伏建筑一体化,英文名称是Building Integrated PV,就是平常说的BIPV)和光伏建筑附加(英文为Building Attached PV,缩写是BAPV)。

BIPV:采用特殊设计的专用光伏组件,安装时替代原有的建筑材料或建筑构件,与建筑融为一体的光伏系统。拆除光伏组件则建筑不能正常使用。光伏组件不仅要满足光伏发电的功能要求同时首先必须满足建筑的基本功能要求,如坚固耐用、保温隔热、防水防潮、适当强度和刚度等性能,常见的有光伏瓦、光伏幕墙、光伏天棚、光伏窗和光伏遮阳棚或遮阳板。

BAPV:采用普通光伏组件,在原有建筑上安装,并不替代建筑材料或建筑构件,直接安装到屋顶或附加在墙面的光伏系统。拆除此建筑上的光伏组件,并不会影响原有建筑的基本功能。


而光伏阵列与建筑物相结合的方式可分为屋顶安装和侧立面安装两种方式,可以说这两种安装方式适合大多数建筑物。

一、屋顶安装形式:

1、水平屋顶BAPV:在水平屋顶上,光伏阵列可以按最佳角度安装,从而获得最大发电量;并且可采用常规晶体硅光伏组件,减少组件投资成本,往往经济性相对较好。但是这种安装方式的美观性一般。从发电角度看,平屋顶BMPV经济性最好:可以按照最佳角度安装,获得最大发电量;可以采用标准光伏组件,具有最佳性能;与建筑物功能不发生冲突。光伏发电成本最低,从发电经济性考虑是BMPV的最佳选择。

2、倾斜屋顶BAPV:在北半球,向正南、东南、西南、正东或正西倾斜的屋顶均可以用于安装光伏阵列。在正南向的倾斜屋顶上,可以按照最佳角度或接近最佳角度安装,从而获得较大发电量;可以采用常规的晶体硅光伏组件,性能好、成本低,因此也有较好经济性。并且与建筑物功能不发生冲突,可与屋顶紧密结合,美观性较好。其它朝向(偏正南)屋顶的发电性能次之。

3、光伏采光顶BIPV:指以透明光伏电池作为采光顶的建筑构件,美观性很好,并且满足透光的需要。但是光伏采光顶需要透明组件,组件效率较低;除发电和透明外,采光顶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。


二、侧立面安装:

侧立面安装形式主要指在建筑物南墙、(针对北半球)东墙、西墙上安装光伏组件的方式。

对于多、高层建筑来说,墙体是与太阳光接触面积最大的外表面,垂直光伏幕墙是使用的较为普遍的一种应用形式。根据设计需要,可以用透明、半透明和普通的透明玻璃结合使用,创造出不同的建筑立面和室内光影效果。双层光伏幕墙、点支式光伏幕墙和单元式光伏幕墙是目前光伏幕墙安装中比较普遍的形式。

一般来说,光伏幕墙大体上可分为两类:独立安装型和建材安装型。

独立安装型,是指通过特殊的组件把太阳电池板与周围的幕墙结构连为一体,从而创造出独特的建筑美学效果。同时,它的成本较低、价格较便宜。

建材安装型,则要求把太阳能组件直接融和在特殊的建筑材料内进行生产,制成譬如幕墙、外墙单元等建材的形式。建材安装型较独立安装型的技术要求更高。

目前用于幕墙安装的组件成本较高,光伏系统工程进度受建筑总体进度制约,并且由于光伏阵列偏离最佳安装角度,输出功率偏低。除了光伏玻璃幕墙以外,光伏外墙、光伏遮阳蓬等也可以进行建筑立面安装。

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