太阳能光伏建筑一体化的分析与设计.pdf

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1、技术与应用太阳能光伏建筑一体化的分析与设计郭海(福建九牧集团有限公司，福建厦门361004)摘要太阳能光伏建筑一体化(BIPV)是新能源的一种利用方式。本文对BIPV发电系统的原理、各组成结构的技术要点和设计方式进行了分析，尤其是对其中的光伏组件的设计过程进行了更深的研究和设计实现。最后分析了设计效益，并展望了发展前景。本设计的原理和方法也是基于厦门市实际数据，从而为BIPV在厦门市乃至海峡两岸的推广，提供了应用方案。关键词：光伏建筑一体化；光伏方阵；逆变器控制器；孤岛效应BIPVAnalyseandDesigningGuoHai

2、(FujianJomooCo．，Ltd，Xiamen，Fujian361004)AbstractItisausefulwayofthenewenergyforthesolarbuilding—in~rgramdphotoVoltaic(BIPV)．Thisissuestudiestheprinciple，technologypointanddesignwayforBIPVgenerationsystem，especialinsolarmodule．ThenitanalyzeBIPV’Sperformanceanddevelopme

3、nttrendwasforecasted．ItbasedontheactualdatainXiamenfordesignprincipleandmethod，andbeanapplicationcaseforBIPVinXiamenandaross—straits．Keywords：building-imergratedphotovoltaic；photovoltalcarray；inventer；islandeffect；在全球能源日益短缺的今天，开发可再生能源太阳投向地球的能量资源是无穷大，永不枯竭已成为全世界面临的重大课题。

4、而光伏发电，尤其的，从而使光伏建筑一体化的太阳能发电系统具有是光伏建筑一体化(BIPV)发电系统，就是利用安诸如清沽并减少温室气体排放、平衡电网负荷、降装在建筑物或与建筑物结合在⋯‘起的太阳能电池低电力输送成本等优点。(光伏电池)的光电效应，直接把太阳能这种可再太阳能光伏建筑一体化发电系统通常采用与公生能源的辐射能转变成电能的一种发电方式，它所共电网并网的形式，包括设计条件、光伏组件设计以生成的电能经过与其相配套的逆变控制器的转换，及逆变器、配套设备、硬件设施等在内的系统设计。直接满足该建筑的用电需求。如果所生成的电能有l光伏建筑

5、一体化的设计条件富余，则会输送给市政电网，如果电能不够该建筑1．1设计步骤的使用，则直接从市政电网馈入(如图l所示)。光伏建筑一体化太阳能发电系统的设计步骤包据统计，建筑物能耗至少占世界总能耗的30％，括当地资源和情况的叮行性研判、太阳能光伏组件BIPV将是未来光伏发电的最大市场，太阳能电源系及电池容量的计算、包括逆变器等在内的系统没计统与建筑物的结合，将使太阳能电源向替代能源过(如图2所示)。渡，成为世界能源结构中的重要组成部分，从而根匝丽砸圃本改变太阳能电源在世界能源中的从属地位。’匝巫一工图l光伏建筑一体化(BIPV)并网太

6、阳能发电系统原理图2光伏建筑一体化太阳能光伏发电系统的设计步骤2011年第7期电量

7、i技承l53技术与应用1．2设计要点所输送的电能将与小区配电系统并网连接。1)太阳能光伏电池板要与建筑物外形及周边环2光伏建筑一体化发电系统中太阳能光伏境协调。方阵的设计2)在不影响建筑物结构和造价允许的情况下，尽可能多的布置太阳能电池板。2．1BIPV中光伏组件的技术要求3)如果太阳能光伏电池的发电容量不是非常1)基本原则：满足平均天气和建筑物条件下，大，就尽可能将控制器与逆变器结合为一体，具体尽可能增大光伏板方阵的面积，从而发出更多电能。2)合

8、格的电池组件应该达到‘定的技术要求：情况见表1。(1)光伏组件在规定工作环境下，使用寿命应1．3设置地点和建筑物的条件厦门地处我国东南沿海地区，地点在东经大于20年(标准的环境是AM1．5，太阳辐射量1kW／m，环境温度为25℃)。Il8。0404、北纬24o2646”，平均海拔20lm，年平均气温在21℃左右，平均湿度76％，年平均降雨量(2)光伏组件在20年寿命期内，其功率衰降不得低于原功率的80％。在1200mm左右，每年5月至8月雨量最多，风力一般为3~4级，每年会受3～5个台风影响，年日照(3)光伏组件的电池表而颜色应均

9、匀一致，无机械损伤，焊点及互连条表面尢氧化斑。辐射量在5000~6000MJ／m范围内，要满足抗风压(4)组件的每片电池与互连条应排列整齐，组(130km／h，2400pa)及抗直径25mm冰雹(以23m／s)件的框架应整洁无腐蚀斑点。的冲击。要根