光伏板在建築物側立面安裝和在屋頂安裝的差異

2021-01-10 索比光伏網

分布式併網光伏發電系統按照與建築結合的安裝方式的不同可以分為光伏建築集成和光伏建築附加。兩種系統均可以在建築物屋頂及側立面分別進行安裝,最大限度的為建築物提供能源支持。


光伏建築應定義為:"安裝在建築物上的光伏發電系統","Building Mounted Photovoltaic",可以簡稱為BMPV及"建築光伏"。BMPV 包括在現有建築上安裝的小型、中型和大型光伏系統(BAPV),也包括與新建築物同時設計、同時施工和同時安裝並與建築形成完美結合的光伏發電系統(BIPV)。涉及的建築物包括各種民用建築、公共建築、工業建築等一切可以承載光伏發電系統的建築物。


按照與建築結合的安裝方式的不同可以分為光伏建築集成(或光伏建築一體化,英文名稱是Building Integrated PV,就是平常說的BIPV)和光伏建築附加(英文為Building Attached PV,縮寫是BAPV)。

BIPV:採用特殊設計的專用光伏組件,安裝時替代原有的建築材料或建築構件,與建築融為一體的光伏系統。拆除光伏組件則建築不能正常使用。光伏組件不僅要滿足光伏發電的功能要求同時首先必須滿足建築的基本功能要求,如堅固耐用、保溫隔熱、防水防潮、適當強度和剛度等性能,常見的有光伏瓦、光伏幕牆、光伏天棚、光伏窗和光伏遮陽棚或遮陽板。

BAPV:採用普通光伏組件,在原有建築上安裝,並不替代建築材料或建築構件,直接安裝到屋頂或附加在牆面的光伏系統。拆除此建築上的光伏組件,並不會影響原有建築的基本功能。


而光伏陣列與建築物相結合的方式可分為屋頂安裝和側立面安裝兩種方式,可以說這兩種安裝方式適合大多數建築物。

一、屋頂安裝形式:

1、水平屋頂BAPV:在水平屋頂上,光伏陣列可以按最佳角度安裝,從而獲得最大發電量;並且可採用常規晶體矽光伏組件,減少組件投資成本,往往經濟性相對較好。但是這種安裝方式的美觀性一般。從發電角度看,平屋頂BMPV經濟性最好:可以按照最佳角度安裝,獲得最大發電量;可以採用標準光伏組件,具有最佳性能;與建築物功能不發生衝突。光伏發電成本最低,從發電經濟性考慮是BMPV的最佳選擇。

2、傾斜屋頂BAPV:在北半球,向正南、東南、西南、正東或正西傾斜的屋頂均可以用於安裝光伏陣列。在正南向的傾斜屋頂上,可以按照最佳角度或接近最佳角度安裝,從而獲得較大發電量;可以採用常規的晶體矽光伏組件,性能好、成本低,因此也有較好經濟性。並且與建築物功能不發生衝突,可與屋頂緊密結合,美觀性較好。其它朝向(偏正南)屋頂的發電性能次之。

3、光伏採光頂BIPV:指以透明光伏電池作為採光頂的建築構件,美觀性很好,並且滿足透光的需要。但是光伏採光頂需要透明組件,組件效率較低;除發電和透明外,採光頂構件要滿足一定的力學、美學、結構連接等建築方面要求,組件成本高;發電成本高;為建築提升社會價值,帶來綠色概念的效果。


二、側立面安裝:

側立面安裝形式主要指在建築物南牆、(針對北半球)東牆、西牆上安裝光伏組件的方式。

對於多、高層建築來說,牆體是與太陽光接觸面積最大的外表面,垂直光伏幕牆是使用的較為普遍的一種應用形式。根據設計需要,可以用透明、半透明和普通的透明玻璃結合使用,創造出不同的建築立面和室內光影效果。雙層光伏幕牆、點支式光伏幕牆和單元式光伏幕牆是目前光伏幕牆安裝中比較普遍的形式。

一般來說,光伏幕牆大體上可分為兩類:獨立安裝型和建材安裝型。

獨立安裝型,是指通過特殊的組件把太陽電池板與周圍的幕牆結構連為一體,從而創造出獨特的建築美學效果。同時,它的成本較低、價格較便宜。

建材安裝型,則要求把太陽能組件直接融和在特殊的建築材料內進行生產,製成譬如幕牆、外牆單元等建材的形式。建材安裝型較獨立安裝型的技術要求更高。

目前用於幕牆安裝的組件成本較高,光伏系統工程進度受建築總體進度制約,並且由於光伏陣列偏離最佳安裝角度,輸出功率偏低。除了光伏玻璃幕牆以外,光伏外牆、光伏遮陽蓬等也可以進行建築立面安裝。

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