·二、光伏建筑一體化的優勢·七、德國光伏建筑的發展及應用●八、前景及展望陣安裝在建筑維護結構外表面來提供電力的傳統形式而言，將光電板作為建筑建造的直接材料，與建筑藝術形式及內部空間創造融合起來，是目前光伏建筑一體化發展的新趨勢。從建筑、技術和經濟角度來看，光伏建筑一體(BIPV)有諸多優點：節地、節能、節地——與建筑結合，不額外占用土地；節能——降低空調負荷，產生能源；節材——與建筑一體化，可用作建筑維護結構；保護環境——是一種清潔能源，能減少CO2排放。具體而言：具體而言：(1)光伏陣列安裝在建筑的屋頂或墻面上，無需額外用地，對于土地昂貴的城市建筑尤其重要；(2)一體化的光伏電池板本身就能作為建筑材料，可以減少建筑物的整體造價，節省安裝成本，且(3)BIPV系統除保證自身建筑用電外，還可以向(4)光伏發電是一種清潔能源，可以減少CO2的按照光伏組件和建筑物結合方式，BIPV可分為兩大類：所謂“結合”是指將光伏方陣依附于建筑物上，建筑物作為光伏方陣載體，起支承作用；光伏方陣成為建筑不可分割的一部分。從光伏方陣與建筑的結合來看，主要分為屋頂光伏電站和墻面光伏電站的方式。從光伏組件與建筑的集成來講，主要有光電幕墻、光電采光頂和光電遮陽板等形式。能墻。最著名的光伏瓦屋面是由藍天組(COOP8000平方米，設計功率為定的透光能力，因此常采用透光性的光伏元件(如薄膜太陽能電池),一般將組件的透光率設計在10%~50%。北京南站是目前最大的應用太陽能屋頂傳統玻璃幕墻更加節能，還是一種產能材料，因晶硅組件，具有較高的發電效率，半透明幕墻多采用非晶體育館太陽能電池板約有1000平方米，安裝在體育館屋頂和南面玻璃幕墻上，外立面。將光電板作為遮陽構件，是一種一舉多得的構造方案：(1)由于光電板安裝角度始終與太陽輻射角度垂直，有利于光電板最大限度的接受太陽輻射，提高光電轉化效率；(2)將光電板作為遮陽構件，還可以阻擋陽光進入室內，利于控制和調節室內溫度，降低建筑物空調負荷，起到節能減排的作用；(3)光電板作為一種新型的建筑遮陽構件，還可以節約遮陽材料，豐富建筑外觀。因此，光伏遮陽結構是未來最具發展潛力的光伏應用形式之一。臺灣臺南縣政府立面改造工程在沒有影響主體結構的前提下，采用BIPV光電板外遮陽，構成一組通風、遮陽、采光的綜合系統。即將現成的太陽能組件安裝在建筑物的屋頂或玻璃外飾幕墻，引出端經過集線箱及并網逆變器等與公共電網相連接，由太陽能電池方陣與電網并聯向用戶供電，這就組成了并網太陽能發電系統。即將組裝好的太陽能組件安裝在建筑物的屋頂或玻璃外飾幕墻，引出端經過集線箱、控制器等與蓄電池組相連接，用電時由蓄電池組和電源控制器共同作用，通過離網逆變器對用電負載進行供電，不需要連接電網，這就組成了離網太陽能發電系統。并網逆變器建交流負載太陽能電池片監控系統電源控制器離網逆變器交流負載BIPV系統的組成跟傳統的光伏電站系統大致相同，包括太陽能光伏組件、光伏逆變裝置和系統監控裝置，而對于獨立BIPV系統還需配置電能儲存設備。由于要與建筑構造想融合，因此光伏組件的選型和安裝時一大光伏逆變裝置是整個BIPV的控制核心，其控制性能的優良程度決定了光伏組件的利用效率。電能儲存設備主要在獨立BIPV系統中使用，一般采用蓄電池儲存，其充放電控制也可通過逆變裝置的控制單元實現。系統監控裝置通過遠程監控、數據傳輸，持續獲得逆變器以及風速、雨、光照、溫度等系統數據，隨時了解BIPV系統整個發電BIPV是一種獨特的光伏發電應用形式，很多傳統光伏發電相關技術問題的解決方案大都不能直接用于BIPV系統中。當設計BIPV系統時，應該綜合考慮建筑學、社會學等方面的許多問題。BIPV系統中光伏組件的安裝、傾角計算、系統性能預測、經濟性分析等問題都與傳統的光伏發電系統不同，更重要的是，BIPV系統本身還產生了很多新問題，比如光伏電池板的陰影遮蔽問題，通風散熱問題和并網問題等等。解決這些問題的基本原則就是平衡發電目標和建筑學設計需要。和建材的雙重功能，應在滿足建筑物的外觀效果的基礎上實現光伏發電。光伏方陣在建筑物上可以表現為墻體、屋面、采光頂、雨棚、幕墻、遮陽、陽臺、護欄、門窗等多種形式。(1)作為直接構成建筑屋面的光伏組件，除應保障屋面排水暢通外，安裝基層還應具有一定的剛度；在空氣質量較差的地區，還應設置清(2)作為建筑物墻面的光伏組件，在低緯度地區安裝宜有適當的傾角，支架應與欄板主體結構上的預埋件牢固連接，應滿足剛度、強度、防護功能和電氣安全要求；應采取保護人身安全的防護措施。(3)作為幕墻的光伏組件，尺寸符合幕墻設計模數，光伏組件表面顏色、質感應協調統一；光伏幕墻的性能應滿足所安裝幕墻整天物理影響，陰影遮蔽問題十分嚴重。為了優化傾角，應該在計算傾角的時候(2)當地的氣候因素。BIPV系統在太陽輻射水平較高的月份的能量產出也許并不高，有時甚至更少。這是因為BIPV系統的發電能力受到溫度、降雨等的影響所以，計算時應考慮到氣候因素才能得到真正的最優傾角。(3)建筑學設計。由于BIPV系統本身就是建筑物整體的一部分，它的設散熱散熱太陽能電池板吸收的一部分太陽輻射沒有被轉換為電能，這部分熱量將會使電池的溫度升高，而溫度升高意味著發電效率的降低。在BIPV系統中，太陽能電池板被用作建筑材料，由于電池板兩側都沒有散熱渠道，過熱問題將會更加嚴重。正因如此，散熱問題一直是制約BIPV系統發展的重要因素之一。為了解決這個問題，可以在電池板背面設計流體通道，通過采用自然或者強制通風/冷卻水循環方式帶走熱量。這樣做的另一個好處是被帶出的熱量可以用來為建筑物提供熱水，或者在冬天提供暖氣。這類將太陽能光伏發電和熱利用綜合起來的系統被稱為BIPV/T系統。根據循環管道內流體的不同，BIPV/T系統主要分為兩類：風冷式和水冷式。水冷系統的熱效率可以達到50%,如果同時考慮發電效率，整個BIPV/T系統的總效率可以達到60%,因此，這類系統很適用于對將通風道設計為粗糙面可以提高30%的吸熱能力，若在通風道內加并網并網截至2009年，獨立型PV系統的裝機容量只占全球PV系統裝機總量的5.5%。因此，并網型BIPV系統是未來的主要發展趨勢。與獨立的BIPV系統相比，并網系統無需體積龐大且昂貴的儲能設備，因此，降低了電池的初始投資以及維護和更換費用。更重要的是，并網系統可以降低建筑物的高峰負荷，同時避免了獨立系統中的孤島效應。但是，并網也會帶來很多技術問題。其中較為重要的一個是對BIPV系統的性能進行準確分析并制定控制策略。另外一個重要的研究領域是BIPV系統對電網的影響，包括對上級電網可靠性、諧波等方面影響，這些是電力公司考慮是否允許BIPV系統并網的關鍵因素。為了將BIPV系統并網，還需要安裝智能電表以便實現電能的買入和賣出。在我國要實現這點還需要很多的努力。性能評價和預報體系性能評價和預報體系統的性能，確認系統當前運行方式是否正確；;有助于從現有的組對BIPV系統進行經濟性分析是預測投資風險、指導BIPV產業發展的重要依據，同時還可以為政府制定相關產業扶持政策提供盡管由于太陽能組件本身的成本下降和設計的優化，BIPV系統的制造成本近年來不斷降低，但是，如果沒有政府的優惠政策，BIPV系統的投資回報期依然較長。對BIPV系統的經濟性分析，不應該僅僅局限于系統的傳統市場價值，應該綜合考慮其全壽命周期的常規市場價值，外部價值和潛在市場價值。所謂外部價值是指由于應用BIPV系統而帶來的節能減排效應，潛在市場價值主要受到傳統化石燃料漲價、政府政策和公眾環保意識等的影響。在分析BIPV系統時應該采用綜合能源分析、全壽命周期評價等經濟性分析方法。而對BIPV系統潛在價值和外部價值的評價標準方法及計算模型仍有待進一步的研究。上海世博會中國館60.6米觀景平臺四周挑檐的中央部位采用雙面透光中空雙玻單晶硅組件，每邊88塊，共352塊，鋪設面積約1000平方米，安裝結構按玻璃幕墻結構設置。世博太陽能工程光伏發電系統規劃安裝總容量約3.127MW,其中中國館裝機容量0.302MW,主題館裝機容量2.825MW。館太陽能光伏建筑一體化效果圖太陽光電公司運用簡單的建筑意象設計，以圣經上的「諾亞方舟」神話，完美的表達太陽光電于能源秏竭危機中所扮演的任務及角色。為了迎接2006年世界杯，改建的光電屋頂做在兩個弧形部分，深色部分就是光電池。總面積3311平方米，總裝機任何產業的發展都離不開國家政策的扶持。從發達國家光伏建筑產業的發展來看，國家政策起到了巨大的推動作用。德國在世界太陽能光伏技術及光伏建筑一體化應用方面保持著全球領先的地位，了解它的發展及應用，對我國光伏建筑產業一體化的發展和應用具有借鑒意義。上日程。1999年隨著“十萬太陽能屋頂計劃”的啟動，德國太陽能光伏發電技術得到了快速發展。2004年德國頒布了新了一個新臺階。在全球，大約25%的太陽能電池板和40%的太陽能轉換整47%,西班牙占23%,日本約占8%,美國約占8%。德國發展光伏建筑的資源條件年平均光照時間為1528個h,不到棕白晝時間的1/3,光照時間和倫敦差不多，比意大利佛羅倫薩少1/3,是我國拉薩的發電不會減少什么,太陽能是大自然賦予人類的免費財富。德國發展光伏建筑的政策措施德國發展光伏建筑的自然資源條件并不理想，卻擁有世界上最大的光伏應用市場，得益于德國人對待可再生能源的態度以及德國發展光伏建筑的政策措施。主要在以下幾方面：(1)可再生能源法德國政府于2000年頒布了“可再生能源法”,并于2004年7月分布了新的可再生能源法，法律規定，自2004年7月起，在全國，利用可再生能源的發電設施，優先并入公共供電網。可再生能源法對并入公共電網的可再生能源及各自不同的收購電價進行了詳細規(2)市場激勵計劃光伏發電設備投資貸款計劃：該計劃針對太陽能發電設備的新建和擴建，由德國復興信貸銀行提供設備投資全額的優惠貸款，最高限額為每戶5萬歐元，還貸期可延續到20年。居住空間現代化計劃：針對現有住房的改