光伏建筑一体化(一)

D、由于设计并网光伏系统 时不必考虑蓄电池的容量， 确定光伏方阵的规模就不像 确定独立光伏系统那样必须 经过严格的优化设计，只要 根据负载要求和经费情况经 过适当计算就可决定。国外 通常家庭户用并网光伏方阵 规模为1~5KWp。
E、并网系统光 伏方阵一般安装 在闲置的屋顶或 阳台上，可以就 地供电，不占用 土地，适合人口 密集的城镇使用。
integrated ['intigreitid] adj. 整合的, 综合的 v. 使整合(integrate的过去式及过 去分词)

2.建筑与光伏器件相结合（BIPV-Building integrated photovoltaic）
将光伏器件与建筑 材料集成一体， 。当 BIPV系统参与源自文库网 时，不需设置蓄电 池储能装置，但须 有并网运行联入装 置。
BIPV Completed in America Aspen, Colorado • 8 kw • Glass/Glass laminate • City Central Park

斜顶式屋顶建筑之屋瓦
sleeper['sli:pə] n. 睡眠者, 枕木, 卧铺, 爆冷门 parallel ['pæ rəlel] adj. 平行的, 相同的, 类似的, 并联的 slope [sləup] n. 倾斜, 斜坡, 斜面, 斜线, 斜率
（一）光伏建筑一体化简介

广义的光伏与建筑物结合有以下两种形式： 一种是 ；另一种是 。
attached[ə'tæ tʃt] adj. 附加的, 固定的

1.建筑与光伏系统相结合（BAPV-Building attached photovoltaic）
即把封装好的光 伏组件安装在居 民住宅或建筑物 的屋顶上，再与
独立发电系统示意图
并网发电系统示意图
简单直流光伏 水泵系统
大型光伏并网电站
独立发电系统示意图
并网发电系统示意图
独立发电系统
并网发电系统
BIPV系统根据安装形式主要分为两种形式：光伏屋顶结构（PVROOF）和光伏墙结构（PV-WALL）两种形式。
BIPV形式 1 2 3 4 5 6 7 8 光伏采光顶（天窗） 光伏屋顶 光伏幕墙（透明幕 墙） 光伏幕墙（非透明 幕墙） 光伏遮阳板（有采 光要求） 光伏遮阳板（无采 光要求） 屋顶光伏方阵 墙面光伏方阵 光伏组件 光伏玻璃组件 光伏屋面瓦 光伏玻璃组件 （透明） 光伏玻璃组件 （非透明） 光伏玻璃组件 （透明） 光伏玻璃组件 （非透明） 普通光伏电池 普通光伏电池 建筑要求 建筑效果、结构强度、采 光、遮风挡雨 建筑效果、结构强度、遮 风挡雨 建筑效果、结构强度、采 光、遮风挡雨 建筑效果、结构强度、遮 风挡雨 建筑效果、结构强度、采 光 建筑效果、结构强度、 建筑效果 建筑效果 类型 集成 集成 集成 集成 集成 集成 结合 结合

这类系统与独立光伏系统相 比有如下特点。
B、独立光伏系统中光 伏方阵所发出的有效电 能要受蓄电池荷电状态 的限制，在蓄电池额定 容量充满后，光伏方阵 所发出的多余电力就只 能白白浪费，而且蓄电 池的自放电和充电过程 都要损耗部分电能，而 并网系统随时可从电网 中存取，可以充分利用 光伏方阵所发的电能。


中国的屋顶计划为2010年以前安装光伏电池50MW，2020 年以前将会有更大规模的BIPV项目，累计装机容量将达到 700 MW。我国现有大约400亿m2的建筑面积,屋顶面积40 亿m2，加上南立面，可利用面积大约为50亿m2。如果 20%用来安装太阳电池，可以装100 GW。仅上海市就有2 亿m2的屋顶，假设1/10的屋顶用作光伏并网发电，每年可 获得34~47亿kWh电。 因此，BIPV是未来光伏应用中最重要的领域之一，其发展 前景十分广阔，并且有着巨大的市场潜力。

大型建筑物应用：深圳国际园林花卉博览 园1MWp 并网光伏电站

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“十五”期间，中国科学院电工研究所承 担了国家863 项目¡与建筑结合的兆瓦级并 网光伏发电关键技术研究课题。

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meter [‘mi:tə] n. 米, 公尺n. 计量器, 计时器vt. (用仪表)测量 consumption [kən’sʌmpʃən] n. 消费, 消耗, 消费量

BAPV的特点： 可以作为独立电源供电或者并网的方式供 电； 由于其全部或基本不用蓄电池，造价大大 降低，并且除了发电以外还具有调峰、环 保和代替某些建材的多种功能，因而是光 伏发电步入商业应用并逐步发展成为基本 电源之一的重要方式。

大楼的帷幕墙或外墙
多晶硅拱肩玻璃组件
PV Installation in Europe
Solar Spandrel Wall Systems

遮阳板
ORNL SOLAR SUMMIT OCT 24 BIPV

遮阳棚
CANOPY ['kæ nəpi] n. 天篷, 遮 篷, 苍穹 INSTALLED PV CANOPY
A、并网系统中光伏方 阵所发电力除供给负载 外，若有多余，可反馈 给电网。在阴雨天或在 夜晚，负载可随时由电 网供电。因此，光伏系 统一般不必配备蓄电池 作为储能装置。这样， 可以降低系统造价，也 可免除维护和定期更换 蓄电池的麻烦。
C、由于有光伏方阵 和公共电网同时给负 载供应电力，从而增 加了供电的可靠性。
BIPV的特点： 光伏与建筑相结合的进一步目标是 ， ； 例如，变化组件边框的型材即成为一种屋瓦型 太阳电池组件，铺盖于屋顶檩条上，可省去普 通屋瓦；墙体式组件可代替普通玻璃幕墙，也 可安装在高速公路边，与隔音墙成为一体。 ，则可进一步降低 光伏发电成本，有利于推广应用，所以存在着 十分巨大的潜在市场。
F、夏季，由于空调、电扇等 设备的开动，形成用电高峰， 而这时也是光伏方阵发电最 多的时期，并网光伏系统可 以对公共电网起到一定的调 峰作用。
这类系统还有这些特点

目前BIPV的应用主要有大楼帷幕墙或外墙、 大楼、停车场的遮阳棚、大楼天井、斜顶 式屋顶建筑之屋瓦、大型建筑物屋顶/隔音 墙等，个人住宅、商业大楼、学校、医院 楼、机场、地铁站站台、公交车站以及大 型工厂车间都是BIPV可应用的场所。
2006年1月1日起施行的《民用建筑节能管理规定》第七条指出， 鼓励民用建筑节能的科学研究和技术开发，推广应用节能型的 建筑、结构、材料、用能设备和附属设施及相应的施工工艺、 应用技术和管理技术，促进可再生能源的开发利用；第十一条 指出，新建民用建筑应当严格执行建筑节能标准要求，民用建 筑工程扩建和改建时，应当对原建筑进行节能改造。 2007年8月国家发改委发布的《可再生能源中长期发展规划》， 按照规划要求，在经济较发达、现代化水平较高的大中城市， 建设与建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施，首先在 公益性建筑物上应用，然后逐渐推广到其它建筑物，同时在道 路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源。“十一 五”时期，重点在北京、上海、江苏、广东、山东等地区开展 城市建筑屋顶光伏发电试点。到2010年，全国建成1000个屋顶 光伏发电项目，总容量5万千瓦。到2020年，全国建成2万个屋 顶光伏发电项目，总容量100万千瓦。
在此基础上，由深圳市政府投资，中国科学院电工研究所北京科诺伟业科技 有限公司研制建设了深圳国际园林花卉博览园1MWp 并网光伏电站，电站容 量为1MW，已于2004 年8 月并网发电。

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这是目前中国建成的最大光伏并网系 统，这是一个低压用户端并网系统， 安装在四个建筑的屋顶和一个山坡上。 与建筑物结合的太阳能光伏发电系统 在我国是新兴的高技术产业，深圳国 际园林花卉博览园1MWp 并网光伏电 站，填补了我国在兆瓦级并网光伏系 统设计和建设上的空白，成为我国在 光伏系统与建筑相结合树立了典范， 具有良好的示范效果。
BAPV
与建筑相结合的光伏系 统，可以作为独立电源 供电或者并网的方式供 电，而并网发电是当今 光伏应用的新趋势。
将现成的平板光伏组件安装在住房 或建筑物的屋顶或外墙，引出端经 过控制器及逆变器与公共电网相连 接，由光伏方阵及电网并联向用户 供电，这就形成了户用并网光伏系 统。
由于其全部或基本不用蓄电池，造 价大大降低，并且除了发电以外还 具有调峰、环保和代替某些建材的 多种功能，因而是光伏发电步入商 业应用并逐步发展成为基本电源之 一的重要方式。



BIPV建筑是清洁能源产品与建筑完美结合的产物。随着光伏组件的广 泛应用和价格的大幅度下降，未来实现智能化的建筑物必定要配装 BIPV系统，同时这也是对智能楼宇内容的一个重要补充。BIPV通过智 能能量管理优化系统来检测与控制其发电情况。当太阳能产生的电能 减少时，自动减少峰值功率的消耗。 太阳能发电的降低有多种因素，例如阴雨天气。遇到天气变化，智能 系统会自动地相应减少楼宇内部能量消耗，以至于不用BIPV系统的发 电而从电网购电。 由于价格、法规等因素，BIPV系统在短期内还难以大规模普及。随着 常规能源的日益枯竭，在能源紧张和环保的双重压力下,太阳能光伏技 术无疑是走可持续发展道路的首选技术之一。实际上,国际社会对这一 点上早有共识，BIPV技术和市场的发展关键是要有具体、可操作性强 的政策和法律法规出台并实施。


光伏系统由以下三部分组成：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。


光伏发电系统根据使用方式划分为独立发 电和并网发电两种形式。 独立发电系统就是光伏系统产生的电仅供 自己使用； 并网发电系统就是光伏系统与公共电网相 连，光伏发电系统产生的电除自己使用外， 还可向公共电网输出。

大型建筑物应用：火车站
THE STILLWELL AVENUE STATION, Coney Island Kiss + Cathcart, Architects, NYC, NY STILLWELL n. 史迪威 AVENUE [‘ævinju:] n. 林荫道, 大街, 途径手段

大型建筑物应用：火车站

BAPV-BUILDING ATTACHED PHOTOVOLTAIC
BIPV-BUILDING INTEGRATED PHOTOVOLTAIC
BAPV-BUILDING ATTACHED PHOTOVOLTAIC
BIPV-BUILDING INTEGRATED PHOTOVOLTAIC
在20世纪80年代，光伏地面应用除了大量作为 独立电源系统外，已经开始进入联网户用和商 业建筑领域。 进入90年代后，随着常规发电成本的上升和人 们对环境保护的日益重视，一些国家纷纷实施、 推广太阳能屋顶计划，比较著名的有德国十万 屋顶计划、美国百万屋顶计划以及日本的新阳 光计划等。 “光伏发电与建筑集成化”（BAPV/BIPV）的 你认为这个 概念也在1991年被正式提出，并很快成为热门 观点对吗？ 课题。 目前，人们认为光伏建筑一体化就是BIPV。
Frameless thin film modules applied to sleepers parallel with roof slope

大型建筑物应用：太阳方舟- Solar ark （JAPAN）

大型建筑物应用：太阳方舟
太阳方舟全长315m，最高位置（两边）高37.1 米，中央高31.6m，底部宽 13.7m，顶部宽4.3m，重量3000t。方舟由5046 块平板太阳电池组件组成，最大 功率630kW，年发电量53 万kWh,预计每年可以减排95 吨CO2。 方舟可以抵抗34m/s的风速和7 级的地震。方舟使用的是单晶硅太阳电池组件，每块重 15kg，长宽厚分别是320mm、895mm、35mm。倾角与水平面成81º。6 块太阳电池组件 串联为一组，841 组的组件并联。 用了2 个额定功率为300kW 的功率调节装置，其输入电压是270V 的直流电，输出电压是 440V 的交流电。