摘要：21世纪则是太阳能的世纪。伴随着太阳能产业的加快发展，太阳能应用特别是太阳能照明应用的步伐明显加快。太阳能比其它可再生能源更具优越性，是取之不尽、用之不竭的、无污染、人类能够自由利用的清洁能源，太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万t煤，40min内投射到地球表面的能量相当于全世界每年消耗能量的总和。太阳能发电技术的发展日新月异，大大的减少了能耗量，随着太阳能发电技术的发展，在玻璃厂设计中应用广泛，节省了能源，促进可再生能源的发展。光伏系统将逐步成为未来的主流。
关键词：太阳能；光伏屋顶；可再生资源
前言
在不可再生能源逐渐短缺的今天，可再生资源的开发已经成为全球面临的重大课题，而太阳能光伏系统应运而生。太阳能光伏发电系统是根据光生伏特效应的原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。在这个过程中，没有污染，也没有噪声，既不消耗燃料也不排放温室气体等任何物质，而且所用原料又是取之不尽用之不竭的太阳能，是具有可持续发展的理想的可再生资源。越来越多的玻璃厂设计中开始了光伏系统的应用。电力负载主要是在建筑物内或其四周，BIPV可充分利用建筑物的外部空间面积，自产能源，减少架设电缆线及电力输送（采用就近利用），BIPV使PV系统与建筑、艺术及生活紧密结合。
一、太阳能光伏系统的概述
1、太阳能光伏系统组成
太阳能光伏系统由以下几部分组成：太阳电池组件，充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。
2、太阳能光伏发电的优势
2.1资源本身
太阳是一个巨大、永久的能量源，每秒辐射到地球的能量相当于使用500万t的标准煤，相当于每年就要使用130万亿t标准煤。世界上可以开发的能源当中太阳是最大的。而且太阳照射大地时不会受到地域的限制，所以可以直接开发和使用，在开发时不会用到开采和运输。在随着煤、石油、天然气……大量的消耗，能源的供应会越来越紧张。
2.2地理优势
我国太阳能资源非常丰富，理论上来说太阳能的储量达到了每年的17000亿t标准煤，太阳能的开发利用的潜力是巨大的。中国处于北半球，南北距离和东西距离都在5000km以上。在这辽阔的土地上有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均辐射量都在4kWh/m2以上，西藏的日辐射量更是达到了7kWh/m2。年日照时数多于2000h，和同一纬度的国家相比，比欧洲、日本具有优势，和美国相似。
2.3其他优势
光伏发电在大量供应电力的时候，为避免占用多的土地资源，光伏发电就可以安装在只要有光地方。这就说明在公共、私人和工业建筑的屋顶或墙面上都有安装的可能。在运行中，光伏发电系统还能减少建筑对热量的吸收，增加通风。光伏还可以当作隔声板安装在光路两侧。
3、太阳能光伏系统分类
一是独立系统。这种形式是太阳能发电的最基本的形式，太阳能电池组白天接受太阳光，进而转化为电能储存在蓄电池组之中，到夜晚释放电能以供使用，这种系统一般不需要人为操控，适用于无电缆敷设的地区。例如：海上灯塔浮标、山区、无电的县区以及路灯等等。
二是与并入国家电网并网系统。如果太阳能电池阵列发出的电功能超出负荷需要时，可以通过自动控制装置输向国家电网，即是太阳能发电卖电，被称为“逆潮流”；当电池组在阴雨天或夜间发电量不足的时候，可以通过国家电网，向负载设备供电，以确保无间隔供电。
现今光伏系统在建筑上应用越来越广泛，适用于大厂房屋面、建筑外墙以及在厂区环境中的应用。
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二、光伏系统在玻璃厂建筑屋面上的应用
玻璃厂厂房建筑中，厂房占地面积大，那么建筑屋面面积大，是一块很大的发展空间，
一般的厂房采用的是轻钢结构，屋面采用的是压型钢板，屋面加以利用的话，也减少夏季屋面吸收太阳光产生的热量，室内工作环境更加舒适。在结构设计中，考虑光伏板的荷载加到屋面荷载中，这样能保证后期的安全性和可靠性。一般用电量不是特别大的厂区基本都能满足厂区照明，有一部分可以并网到国家电网，给社会和企业都带来良好的经济和社会效益。也能带动本地区的一些企业的兴趣，创造出长远的社会价值。一些住宅区也开始采用太阳能光伏系统，为人们的生活提供了一个更加环保，更加绿色的环境。在用电量比较大、网购电价比较贵的一些工厂更适宜采用光伏系统，厂区的屋顶面积很大，屋顶开阔平整，适合安装光伏阵列；而且由于用电负荷也较大，分布式光伏并网系统可以做到就地消纳，可以抵消一部分网购电量，从而节省用户的电费。
三、光伏系统在玻璃厂建筑外墙上的应用
在厂房的设计中，由于厂房的层高较高，外墙面积很大，这个竖向的空间也通常被建筑师们设计成光伏系统。光伏板应用在外墙上还可以制作光影效果，既起到了限定空间和分割空间的作用，又丰富室内空间，在空间和心理上营造一种重要的感觉。一天之内可以形成流动的阴影和太阳的照射。
光伏系统也可以用于太阳能光伏保温外墙系统，即保温墙体，光伏系统，通过光伏板调节支架连接墙体与太阳能光伏板，调整太阳能光伏板与保温墙体间的角度来提高发电效率并改善室内环境，提高舒适度。现有的大多数太阳能系统的发电装置一般设置在地面上，这样的设置占用了大量的地面空间，太阳能与建筑墙体的结合使用是随着光伏板的普及应运而生的，随着技术的发展，应用于外墙的光伏体系已经发展到了可拆卸，方便安装的新型光伏系统。
四、光伏系统应用于玻璃厂厂区环境中
以往的玻璃厂厂区的环境设计单纯简单，满足政府文件要求的绿化面积，并没有过多的去加入其他的元素，毕竟工业厂房更注重的是生产流程的顺利和交通的流线通畅。随着时代的发展，越来越多的厂区设计也加入了景观元素，厂区的生活区也做的越来越丰富，厂区办公楼前面的广场也越来越有创意，不得不说，人们对工作环境和对人的舒适度有了更高的要求。随着太阳能光伏系统的发展，那是不是可以考虑在厂区的绿化中设置一些光伏板，一方面可以丰富厂区的环境，一方面来给路灯及厂区的日常设施供电，光伏板在绿化的掩映之中，更显趣味。
现代建筑曾把玻璃幕墙推上了重要的位置，自重轻等很多优点得到了建筑师们的青睐，但也带来了能耗损失及温室效应等问题，光伏板外墙解决了这一问题，自重轻、环保使光伏系统在建筑中得到了广泛的应用。据统计2010年，晶硅光伏电池的全球销量约为9209万平方米，连续三年的复合增长率超过80%，光伏玻璃将逐步成为未来的主流。虽然光伏建筑有着良好的经济、环保和社会效益，但是初次改造和安装成本高这一问题制约了其发展。主要是晶体硅的高成本造成的。前几年我们国家的BIPV的造价大约为50元/W，欧美日本等国大约为3-4美元/W.h，到了2010年底，这些国家的建造成本已经降到了6美分/W.h，相当于4元/W.h，经专家预测，再过十年BIPV的成本可以跟火电发电的成本不相上下，再加上经过20-50年的极低的运行成本的使用期，光伏系统将是全球新能源发展的大趋势，太阳能光伏技术将会成为未来的主流造福人类。在这个光伏发电领域我国已经取得了一定的成果，如全亚洲最大的太阳能光伏发电2008年12月8号，在云南昆明开工建设，总占地面积为5600亩，设计功率166兆瓦，年发电量为2亿度 ，中国北方城市——河北保定市，立足打造中国第一光电城市。现已建设成为北方最大的光伏产业基地。中国最大的农村太阳能基地示范村——上海市崇明岛前卫村1MW电站。
五、结语
总之，与发达国家相比，我国太阳能光伏发电还有很多需要完善的地方，需要政府及相关部门予以政策和资金上的支持，以保证新能源和可再生能源得以良好地发展。相关能源工作人员做好本职工作，在实践中不断进步，推动我国光伏发电产业朝着健康、有序、蓬勃的方向发展。未来将逐渐扩大其应用领域，提高我国太阳能装机容量的复合增长率，借助太阳能光伏发电产业的发展推动我国经济发展，从而提高我国的国际竞争力和综合国力。国际发改委也发布《关于完善光伏发电价格政策通知》一要及时计量和审核光伏发电项目发电量和上网电量，并根据其计量和审核结果申请电价补贴。相信在政策的支持下，光伏系统的一定会飞速发展下去。
参考文献：
[1]彭寿 新玻璃概论. 高等教育出版社2010年12月版，
[2]郭海 太阳能光伏建筑一体化的分析和设计. 电气技术2011年第七期，
[3]李钟实. 太阳能光伏发电系统设计与施工与应用. 人民邮电出版社.2012.09出版第一版
论文作者:徐秀丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/11
标签：光伏论文; 太阳能论文; 系统论文; 厂区论文; 屋面论文; 建筑论文; 外墙论文; 《基层建设》2019年第16期论文;