太阳能光伏发电技术在建筑中的应用分析论文_刘敏

太阳能光伏发电技术在建筑中的应用分析论文_刘敏

刘敏

中信建筑设计研究总院有限公司 湖北武汉 430030

摘要:在可持续发展理念不断深化的背景下,建筑业开始向绿色、环保、节能的方向发展。在建筑工程建设中,绿色建筑和节能建筑已成为现代建筑的主流趋势,各种先进技术的需求也不断提供。太阳能光伏发电技术在绿色建筑中的应用,符合绿色建筑的建设和应用。在使用过程中,要节能降耗,减少环境污染。

关键词:太阳能;光伏发电技术;建筑;应用分析

1在建筑设计中应用太阳能光伏发电光技术的优势

不仅在中国,在世界其他国家也一样。环保和资源节约,因为太阳能光伏发电技术不仅可以节约其他石油、煤炭、天然气等稀有资源还具有减少浪费、高效环保的特点。

第一,通过光伏发电技术产生的是电能,这种发电方式对环境的污染近乎于无,且生产出的电能是清洁能源,太阳能在当下依然属于可再生能源,利用太阳能不仅降低了对环境的破坏,还达到可持续发展的目的。第二,光伏发电的装置虽然成本较高,可使用时间长,材料占地面积小,简单安装在屋顶即可使用,不必另外开辟场地安置,不仅工厂可以大范围使用,一般住户也能在住所附近安装。第三,白天光照强烈,在这段时间里,电池可以储存大量的能量。当夜间用电高峰来临时,光伏发电产生的电力可以缓解电荒现象,减轻地区电厂的压力。第四,安装在普通居民屋顶或墙上的太阳能光伏发电装置,在一定程度上吸收了光能,避免了阳光直射建筑物,也减少了建筑物对光能的吸收。夏季还可降低室内温度,达到“一石二鸟”的目的。第五,太阳能转换可以随时生产和使用,这在普通居民的使用中尤为明显。只要有光,就可以产生电能,减少了电厂向用户家中输送电力过程中产生的浪费,在一定程度上减少了电力线路的使用,节约了能源。六是太阳能光伏发电基本满足零污染、零排放的要求,现代建筑在设计过程中可以将光伏发电设备融入建筑设计。这种组合不仅美观,而且环保节能,在许多发达国家得到了广泛的应用。

因此,上述六点都是光伏发电对环境、人类产生的积极作用,光伏发电项目的推广符合未来建筑设计发展方向,不仅能通过建筑设计和建筑物进行完美的融合,还能极大程度上减少环境污染,通过利用环保的太阳能产生无污染的电能,一方面减少建筑物因为光照带来的磨损,另一方面收集阳光降低地方电网压力,在商业、普通居民中适用度都很高,是广泛推广的环保方式。

2太阳能光伏技术在建筑中的具体应用

2.1 BIPV应用

BIPV即太阳能与建筑一体化应用方式,要求当代建筑单位在利用太阳能资源进行发电过程中,应注重从设计、施工、安装等角度出发,保障太阳能、建筑间的完美结合,同时注重摒弃传统建设理念,利用光伏方阵代替外遮阳、外幕墙、物采光顶等部分,达到一体化的发电、节能降耗设计效果。此外,在BIPV应用理念下,为了创造一个完整的建筑空间,要求建筑单位在太阳能光伏系统的设计过程中注意隔热、安全、发电、隔音的一体化,将光伏建筑一体化融入光伏采光屋顶、光伏雨棚、光伏幕墙等形式,达到最佳的太阳能光伏发电效果。在光伏幕墙的设计过程中,为了达到一体化的设计效果,要求施工人员注意光伏阵列在玻璃夹层内的布置,并保证光伏幕墙外有一种围护形式。从而实现对太阳辐射的吸收,提高整体发电效率。此外,在采光顶一体化设计过程中,应注意提供电缆、线槽盖板、线槽、单层铝板、光伏组件等部件,并根据太阳高度角,根据太阳能发电的需要,对采光屋面节点进行调整。

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2.2太阳能、LED光源的结合

在建筑行业可持续发展过程中为了增强整体发电作业效果,要求建筑单位在太阳能光伏技术应用过程中,应注重结合LED寿命为1×105h,光效高50-80lm/W、环保、安全的特点,在太阳能光伏系统设计过程中注重倡导太阳能、LED光源间的结合,最终由此规避传统发电中资源浪费等问题的凸显。另外,针对目前的情况,太阳能水泵在建筑领域的实际工程项目实施中也得到了广泛的应用,即为了降低建筑维修的整体成本,当代建设单位重视利用太阳能电池板建设水泵站提供交流电,进而带动水泵的工作,缓解干旱地区建筑发展的需求,为其提供良好的资源。利用空间。也就是说,在建设项目实施过程中,太阳能光伏技术的应用有助于提高项目整体质量。因此,我们应予以高度重视,促进建筑业的可持续发展。

2.3BAPV应用

太阳能光伏技术的BAPV应用,要求建筑单位在实践工程项目开展过程中,为了打造良好的建筑空间,应注重在实践工程项目实施过程中对光伏方阵进行封装处理,且直接以光伏发电系统的形式安装至建筑物表面,由此达到发电效用。例如,某建筑单位在工程项目实施过程中,为了获取充足的电能资源,即采用了BAPV应用方法,同时,在光伏发电系统设计过程中,采用H型钢设计形式,保证光伏系统为纵向主支撑系统钢,光伏板与建筑物之间的通风距离控制在标准范围内,以达到发电效果好,避免了面板温度过高等问题。此外,为简化施工工艺,提高工程整体质量,在横向钢结构设计过程中采用了C梁的设计方法,从根本上避免了构件与线路连接的突出问题,达到了最佳的运行效果。此外,针对目前的情况,在BAPV的应用过程中,为了增强建筑的美观性,一些施工单位注重建筑金属屋面的安装方法,以增强整体发电功能,满足用户的视觉需求。也就是说,在建筑业的发展中,需要强调太阳能光伏技术BAPV的应用,所以我们应该更加重视它。

3太阳能光伏发电系统的发展趋势

3.1 提高光伏发电的面积

充分利用我国大多数建筑的屋顶,建立以城市屋顶为主的光伏并网系统是十分必要的。目前,我国一些发达省份用电量大,光伏发电能力需求旺盛。光伏产业的发展可以促进当地经济的发展和进步。在城市屋顶建设并网发电系统,为城市供电。节能起到了很好的作用。而且,光伏发电的应用比较广泛,在我国沙漠和沙漠地区得到了广泛的应用。其中,我国光伏发电项目主要分布在光资源丰富的西北地区。中国许多靠近电力线和负荷中心的地区也是很好的旅游资源。

3.2 降低光伏电池材料的应用成本

对于光伏材料的应用,有必要降低硅材料的应用价格。目前使用的太阳能电池材料主要是硅材料,其中多晶硅材料投资较大,市场风险相对较高。要不断研究硅材料的净化技术,采用各种新技术,在保证电能相同的基础上减少硅材料的用量。其中,使用薄膜电池在效率和成本上的提升空间较大,多晶硅价格上涨,这在一定程度上增加了薄膜电池的成本优势。通过有关的研究发现,砷化镓电池的转化率达到25%,太阳能光伏电池组件的使用寿命较长,一般可以达到30年之久。我国太阳能光伏发电系统的应用效率高,成本相对较低,我国需要从政策方面加强对光伏发电的支持,不断开发国内市场,将光伏发电系统广泛应用,不断推进产品的更新和升级。

结束语

新时期,随着绿色建筑的推广和普及,太阳能光伏发电技术已广泛应用于绿色建筑的规划、设计和建设中,能够有效减少污染物的排放,符合可持续发展的客观要求。但在实际应用中,由于太阳能光伏发电技术的成本回收周期长,如果应用于商业办公楼,会导致成本增加,因此政府部门有必要完善相关政策,鼓励施工企业建设相应的太阳能光伏发电系统,并督促技术部门做深入研究,在提高产品效率的同时,降低成本,为太阳能光伏发电技术的推广提供了良好的保障。

参考文献:

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论文作者:刘敏

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第12期

论文发表时间:2019/11/15

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