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國內外光伏應用方向及相關案例

作者:admin     閱覽次數:32      發布時間:2016-02-01
 

 

一、概況
 
       太陽能光伏建筑一體化是將太陽能利用設施與建筑有機的結合;從光伏方陣與建筑墻面、屋頂的結合來看,主要為屋頂光伏電站和墻面光伏電站,前者是將光伏方陣作為建筑材料結構的功能部分,包括用太陽電池組件取代傳統的屋頂覆蓋層或替代屋頂保溫層等;后者僅把特制的光伏組件作為傳統建材的一部分,是在完整的建筑物上增加光伏方陣,這種施工(制造)成本高(低)于前者;而光伏組件與建筑的集成來講,主要有光伏幕墻、光伏采光頂、光伏遮陽板等形式,這種集成既消除了太陽能對建筑物形象的影響,又避免了重復投資,降低了成本。光伏建筑一體化是光伏系統依賴或依附于建筑的一種新能源利用形式,其主體是建筑,客體是光伏系統。太陽能光伏建筑一體化是未來太陽能技術發展的方向?!?/span>
一>太陽能光伏建筑一體化技術的特點:  
    (一)把太陽能的利用納入環境的總體設計,把建筑、技術和美學融為一體,太陽 
                 能設施成為建筑的一部分,相互間有機結合,取代了傳統太陽能的結構所造
                 成的對建筑的外觀形象的影響; 
    (二)利用太陽能設施完全取代或部分取代屋頂覆蓋層,可減少成本,提高效益;  
       (三)可用于平屋頂或斜屋頂,一般對平屋頂而言用覆蓋式,對斜屋頂用鑲嵌式。  
二>太陽能光伏建筑一體化應用技術適用對象:   
      (一)適用于城建較嚴格,要求安裝規范、美觀、不損害市容市貌的市政建筑如: 
                 政府辦公大樓、寫字樓、公務員小區、保障性住房等;  
      (二)適用于在建筑設計之處,就將太陽能作為建筑的一部分考慮在內,與建筑一
                 同設計;  
      (三)適用于各種形式的建筑,例如:住宅小區、高層樓群、別墅等等;   
      (四)單臺集體購買統一安裝,該種形式主要適合于新建住宅小區和舊房改造。
三>太陽能光伏建筑一體化優點:   
     (一)可原地發電、原地使用,減少電流運輸過程的費用和能耗;
     (二)避免了光伏組件陣列占用額外的空間,省去了單獨為光電設備提供的支撐結構  
     (三)使用新型建筑維護材料,節約了昂貴的外裝飾材料(玻璃幕墻等),減少建筑
                物的整體造價,并使建筑外觀更有美學價值; 
    (四)因日照強度與高壓電網用電高峰期基本同步,舒緩了電網在電力高峰時的壓力        
               緩解電網峰谷供需矛盾,具有極大的社會效益;  
    (五)避免了燃料發電所帶來的空氣污染,為子孫后來留下一片藍天; 
    (六)光伏陳列安裝在屋面和墻面上,直接吸收太陽能,因此避免了墻面和屋頂溫度 
               過高,降低了空調負荷,并改善了室內環境。
              市政建筑光伏電站應用范圍包括:政府、市政建筑、光伏建筑一體化等。
 
以1MW市政建筑BIPV電站為例
  在武漢地區某市政建筑電站建設裝機容量為1000KW,建筑立面可采取光伏幕的方式安裝,采用薄膜組件可直接替代建筑材料,建筑屋頂采用晶硅組件以35度傾角安裝。預計初始投資額約為1200萬元,年發電量超過100萬度,25年累計發電量可達2500萬度,可以有效解決建筑內用電問題,為建筑增添一抹綠色理念。
 
       

 

 

 

 項目設計及安裝光伏容量及規模
 
 
 
 
       工程的主要任務是將光伏組件與建筑完美的融為一體,使建筑不僅具有發電的功能,同時將綠色新能源與建筑相結合成為建筑本身的一部分,具有完美的示范效果。
 
光伏系統方案及發電量估算
  系統方案:電池組件串聯后的直流電采用電纜送至匯流箱;經匯流箱匯流后通過電纜引至逆變器,逆變后的三相交流電經升壓變壓器升壓至400V,然后通過400kV配電裝置與廠區電網并網。
 
 
二、節能及經濟效益
 
 
〈1〉節能效益
      1MW市政建筑電站工程建成后,年平均可為電網提供清潔電能100萬 度,每年可節約標煤360噸,相應每年可減少多種大氣污染物的排放,其中減少二氧化碳(CO2)997萬噸 ,減少二氧化硫(SO2)30噸,減少碳末粉塵272噸,減少氮氧化合物(NOX)15噸 。此外,每年還可節約用水3000噸,并減少相應的廢水排放和溫排水,節能減排效益顯著。本項目的建設符合可持續發展的原則,是國家能源戰略的重要體現。  
 
〈2〉經濟效益
(1) 投資估算
       工程總投資約1000-1200萬元,單位投資10-12元/W(根據項目具體情況而定)
(2) 政府投資
  依據:國家能源局關于進一步落實分布式光伏發電有關政策的通知 國能新能[2014]406號--在項目備案時可選擇“自發自用、余電上網”或“全額上網”中的一種模式。“全額上網”項目的全部發電量由電網企業按照當地光伏電站標桿上網電價收購。  
       1.按照分布式全部自發自用電價為0.9+0.42=1.32元/kw.h計算:(電價取0.9元/度,未考慮地方政策補貼),即每年可獲132萬元(節約電費+補貼)收益,20年可獲收益2640萬元?! ?/span>
       2. 如果按照全部上網,標桿上網電價即:1元/kw.h (未考慮地方政策補貼)計算:即每年可獲100萬元(節約電費+補貼)收益,20年可獲收益2000萬元?!?/span>
(3) 第三方投資收益
    按照合同能源管理模式,第三方投資或業主先墊資再由第三方收購,按照電價9折優惠:
       按照分布式全部自發自用電價為1.32元/kw.h(未考慮地方政策補貼)計算:投資方每年可獲90%總電費+光伏補貼=160.8萬元收益,,20年可獲大約3216萬元收益;政府每年可獲10%總電費9萬元收益、20年可獲大約180萬元收益;  
       如果按照全部上網標桿電價為1元/kw.h (未考慮地方政策補貼)計算:投資方每年可獲100萬元收益,20年可獲大約2000萬元收益。
(4) 地方補貼政策
  目前前各地政府已出臺地方光伏補貼政策,湖北省地方補貼政策目前正在醞釀中待補貼政策臺后將進一步促進光伏行業的發展,同時可提高投資收益率。
 
三、相關典型案例及資訊
 
世博中心樓頂大面積鋪設太陽能電池板

 

 
 
       100萬度電可供約2000戶居民一年用電。具體承擔世博會太陽能規劃設計工作的上海航天技術研究院所屬上海太陽能工程技術研究中心副總工程師郝國強博士向記者介紹,世博中心1兆瓦太陽能發電項目共使用太陽能電池板近7000塊,已于今年初并網發電,整個世博園區4.7兆瓦太陽能發電項目將在世博會開幕前夕正式運營。
世博中心樓頂大面積鋪設太陽能電池板
與中國館遙相呼應的世博中心樓頂上大面積鋪設太陽能電池板,已建成1兆瓦太陽能發電項目。
  為太空中衛星、飛船等航天器提供動力的航天太陽能技術,也在為上海世博會提供綠色、清潔能源。由中國航天為上海世博園區整體規劃設計并參與建設的4.7兆瓦太陽能光伏發電項目,現已全部建成并進入試運營階段,預計年發電量近500萬度,從而為舉辦一屆綠色、環保、低碳世博貢獻出航天科技力量。
  中國航天科技集團公司上海航天技術研究院所屬上海航天汽車機電股份有限公司副總經理、新能源光伏事業部部長王厚銓25日接受采訪時表示,上海世博會太陽能發電項目在中國目前太陽能發電中光伏建筑一體化規模最大、技術最多,也是世博史上太陽能發電技術的最大規模應用。在整個世博園區,世博中心、中國館、主題館等都應用到太陽能發電技術,其中,僅世博中心就建成1兆瓦太陽能發電項目,屋頂上大面積鋪設高效太陽能電池組件、墻面上裝有雙面玻璃透明遮陽太陽能電池組件,占地8000平方米左右,可實現年發電100萬度、年CO2減排900余噸。
  “100萬度電可供約2000戶居民一年用電。”具體承擔世博會太陽能規劃設計工作的上海航天技術研究院所屬上海太陽能工程技術研究中心副總工程師郝國強博士向中新社記者介紹說,世博中心1兆瓦太陽能發電項目共使用太陽能電池板近7000塊,已于今年初并網發電,整個世博園區4.7兆瓦太陽能發電項目將在世博會開幕前夕正式運營。另外,世博園區太陽能發電項目還實現智能化,基本上不需要人工操作,太陽升起時即開機發電,太陽落山后則自動關機,陰雨天氣時發電效率雖受一定影響,但也能照常開機發電。
  據悉,上海世博園區太陽能發電項目在設計和施工過程中,還充分考慮到太陽能光伏電站發電效率的優化與世博建筑美學的統一,屋頂平面采用單晶硅光伏組件與綠化間隔鋪設的布置,屋頂設備間南墻立面采用光伏遮陽組件,達到了既美觀又節能的效果。
 
 
 
來源:中國新聞網 
 
 
 
 
桐鄉市鼓勵光伏發電建設 政府大樓以身作則
  
       按照協議價0.9元一度電來計算,一年可節省0.67萬元。桐鄉市機關事務管理局相關工作人員介紹:“項目投入的近100萬元由投資方買單,屋頂發出的電由投資方賣給用戶,獲得收益,行政綜合樓在使用這部分自發電時可享受優惠電價。更多資訊盡在中國智能電工網。
       在政策的推動下,桐鄉市的分布式光伏項目呈提速發展態勢。但現在,一塊塊光伏發電板“住”上了屋頂。該光伏發電項目一年發電量約6.7萬度。
       據了解,為促進桐鄉光伏產業的發展,桐鄉市供電公司為分布式光伏發電項目接入電網提供便利條件,為接入系統工程建設開辟“綠色通道”。統計數據顯示,截至8月26日,桐鄉市已受理分布式光伏裝機總容量17.304兆瓦,并網運行光伏發電容量4.05兆瓦;光伏累計發電量超過70萬千瓦時。要收回這筆投資,按照賣給用戶每度0.8元的價格,加上各類國家電價補貼,設計每年發電量約6.7萬千瓦時,10年后可收回這筆投資,隨后開始盈利。因此,實際投資降為90萬元左右。
       投資方負責人算了一筆賬:“該項目總投近百萬元,由于財政上每度電有0.69元的補貼,所以可獲得10.35萬元的補貼。
       目前,桐鄉市政府行政綜合樓光伏發電項目正加快各項準備工作,這是該市機關行政辦公點中首個啟用光伏發電項目的示范點之一。
       安裝太陽能熱水器,種些花花草草,索性空閑著……對于普通家庭來說,屋頂的用途似乎不過如此了。
       為推動分布式光伏項目的持續發展,2013年,桐鄉市出臺了《關于鼓勵光伏發電示范項目建設的政策意見(試行)》,重點支持在市內注冊的企業投資本市光伏發電項目建設。日前,浙江省桐鄉市政府行政綜合樓首先試水樓頂光伏發電,與此同時在桐鄉市經信局提供的光伏發電項目計劃實施進度表上,今年還有10多個項目已細化到具體的進展情況和計劃并網時間。

 

 

來源:中國電力網

 

 

 

嘉興首座光伏建筑一體化電動汽車充電站正式投入使用
 
       充電5小時,行駛250公里。近日,位于嘉興光伏高新技術產業園區內的嘉興首座光伏電動汽車充電站正式投入使用。據了解,這座光伏建筑一體化的充電站由入駐僅僅2個月的浙江電騰云光伏科技有限公司投資建設,充電站采用光伏發電與風力發電互補的模式,能為電動汽車提供全天候24小時充電服務。
       與分布式光伏充電站一同而來的,還有電動汽車產業的潛在產業鏈。“分布式光伏電站是推進電動汽車普及的關鍵一環,我們還與省內的一家電動汽車合作研發了與這座充電站相匹配的電動汽車,由光伏充電站應用示范推動電動汽車產業的發展。”該公司有關負責人說,除了打造分布式光伏應用示范,公司還將采用“云計算”和“大數據”等信息通信技術手段,打造一體化運營平臺,為建設分布式光伏發電項目提供實時監測、運行維護、電費收取等配套服務。
嘉興首座光伏建筑一體化電動汽車充電站正式投入使用
       作為具有代表性的重要戰略性新興產業以及我國的優勢產業,光伏產業的發展不僅能推動清潔能源、可再生能源的發展,而且為區域產業結構優化與“新城鎮、新能源、新生活”相結合的城鎮化建設帶來了新的契機。
光伏產業
       引發產業結構鏈式反應
       通過引進具有較強實力、較強技術研發能力的龍頭企業帶動整個產業鏈發展,支撐可持續發展;通過電池及組件制造的龍頭企業,中后端的逆變器、智能電表、控制系統等企業不斷集聚;在重點突破光伏產業的同時,拓展LED、新一代環保高效儲能系統等產業,打造整體層面的產業優勢;通過引進光伏制造項目,帶動研發設計、應用推廣等高端生產性服務業發展,形成完整產業鏈……光伏產業的興起為園區帶來了一系列的產業爆發。目前,園區已累計引進光伏類項目31個,總投資折合人民幣100億元以上,今年1至6月落戶項目中,引進了注冊資金4億元總投資超20億元。
       嘉興光伏高新技術產業園區在成立之初,就堅持從秀洲和行業的實際出發,高端切入,錯位發展,主攻光伏專用設備和光伏發電核心部件、光伏發電系統集成及高效光伏電池與組件、新一代光伏發電技術及光伏光熱集成技術等三大重點領域,大力培育以光伏為核心的新能源產業。目前,中廣核、國家電網、中電科等一批產業層次高、技術含量高、產品附加值高、發展前景好的項目紛紛入駐。
       光伏裝備制造業的集聚也帶動了研發設計、應用推廣等高端生產性服務業發展。國家電網浙江省分布式光伏并網技術研究院、中國電子科技集團第三十六研究所光伏裝備與智能控制研究院、中國電子科技集團第三十六研究所光伏裝備與智能控制研究院、北京鑒衡認證中心、中國電子第十一設計研究院等一批研發、檢驗檢測、工業設計等研究機構相繼入駐,形成了“雙業并舉、轉型提升”的良性發展態勢。
       在嘉興光伏高新技術產業園2號樓內的分布式光伏運營監控中心,嘉興市各縣市區的106個并網電站的整體情況、月發電量、節能減排等信息,匯聚在7月1日正式上線試運行的嘉興分布式電源智能管控系統之中。
       據了解,這一平臺不僅能實現電站運行監測功能、電站管理功能、運營分析功能,而且能實現對電站電量、電費的統計,幫助用戶根據自家電站情況,計算電站電費和補貼情況,對各個分布式項目進行統一集中管理。
       “這套系統解決分布式光伏電站不易調度、不能實時監測電站運行情況、運維難度大、電費及補貼結算難等一系列問題,為政府、電網企業、投資業主提供了良好的服務平臺,為解決分布式光伏發電發展中的一系列共性難題,給出了探索性的解決方案,實現了讓投資方滿意、讓出租方放心、讓光伏電站穩定運行的多贏局面,為園區分布式光伏發電應用模式的復制推廣打下堅實基礎。”園區管委會相關負責人表示,國內獨一無二的分布式發電運行維護模式在“雙業互動”之中躍然于世。
       產城互動
       孕育新能源示范城市
       與園區一路之隔,商務樓宇、購物中心、休閑廣場、高品質住宅等多種業態托舉著秀洲新區金融、商務、娛樂的新中心,占地133畝的秀清公園、正在有序建設中的秀湖水庫工程提升著秀洲新區生態軟環境的新坐標,職、住、娛一體化的綜合服務縮短著人們在工作與生活之間的轉換周期。
       以光伏為核心的雙業并舉不僅推動了秀洲區產業結構的優化,在光伏產業與城市建設的互動之中,“中國光伏科技城”的架構與脈絡也日漸清晰。在園區“雙核四區多廊”規劃布局基礎上,秀洲區通過新塍大道發展軸和中山西路發展軸等兩條軸線,將園區劃分為支撐功能區、以創新研發和產業孵化為節點的兩個功能驅動區以及由光伏產品制造組團、光伏設備制造組團、居住綜合配套組團構成的核心功能區,構建“一心兩點三組團”的園區功能結構,為嘉興光伏高新技術產業園區的發展構筑有力的平臺承載力。
       隨著秀洲區成為全國首批81個新能源示范城市之一,按照新城鎮、新能源、新生活的發展理念,光伏等新能源在城市區域供電、供熱、供氣、交通和建筑中的應用步伐也日益加快,推動著城市可持續發展。
       建筑面積20余萬平方米、充分應用光伏建筑一體化技術的光伏科創園已經進入施工階段。“光伏建筑一體化要求光伏發電系統與建筑物同時設計、同時施工和安裝,與建筑物形成完美結合,目前其主要應用形式包括光伏立面應用、光伏屋頂應用以及光伏遮陽應用等。”據園區管委會規劃建設處負責人介紹,科創園的屋頂、窗、幕墻都采用太陽能電池作為光伏組件,預計屋面光伏板面積約2萬平方米,墻面和窗面積約2萬平方米,年發電量將達400萬千瓦時,通過項目示范推進光伏建筑一體化在園區的推廣。
       結合新型城鎮化建設,光伏產業與秀洲小城鎮、新型農村社區建設也形成了良性互動,作為全省首個農村集聚小區屋頂光伏發電項目,沙家浜集聚住宅區一期100戶居民全部安裝了光伏發電設備,其中83戶已經并網發電,采取了政府農戶分擔資金、農戶自發自用、余量上網的模式。據了解,每戶光伏發電設備總投資20000元,除農戶自籌部分資金外,其余部分由運維公司申請國家、省、市有關專項資金平衡,解決了戶用光伏發電成本昂貴的問題,同時,根據合同能源管理模式,每年還將給戶主帶來一定的直接經濟收益。
       “通過戶用光伏發電應用示范項目的建設,不僅是對戶用光伏示范建設和運營模式的積極探索,而且促進城鄉供能用能清潔化,為推進新型城鎮化建設、改善人民群眾生活質量提供能源保障。”管委會負責人表示。

 

 

來源:BIPV中國

 

 

 

光伏建筑一體化打造西安音樂學院綠色風景線
 
        路過長安立交的朋友,常會被馬路西南角—西安音樂學院里正在施工的一座不規則形狀、閃閃發亮的建筑吸引,這到底是什么新奇建筑呢?近日,記者來到中國水電顧問集團西北勘測設計研究院,這里的工程師為大家揭開了謎底。
       “在建的大樓是西安音樂學院交流中心,其中大家看到的光伏發電系統是由我院設計,省政府重點支持的光伏建筑一體化示范應用項目。”西北勘測設計研究院高級工程師謝志勇介紹說。
 
 
       而所謂光伏建筑一體化即BIPV(Building Integrated PV)是將太陽能發電(光伏)產品集成到建筑上的技術。光伏建筑一體化不同于光伏系統附著在建筑上(BAPV:Building Attached PV)的形式。謝志勇說,在現代化社會中,人們對舒適的建筑環境的追求越來越高,導致建筑采暖和空調的能耗日益增長。光伏建筑一體化,則是應用太陽能發電的一種新概念,簡單講就是將太陽能光伏發電方陣安裝在建筑的圍護結構外表面來提供電力,這項技術在美國、日本等國家已得到廣泛應用。
       西安音樂學院交流中心建筑光伏一體化設計是采用實施光伏幕墻技術將太陽能電池組件與玻璃幕墻相結合,通過電池將光能轉化成電能,是集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的新型光電一體化建筑工程。
       據介紹,該工程是陜西省第一個BIPV示范工程,建成后將在整個西北地區具有典型的示范推廣作用。因為BIPV設計的融入,不僅為西安音樂學院交流中心大樓增添了綠色、環保及高科技元素,使之成為長安立交旁的一道“綠色”風景線;同時,建成后預計年發電量可達7.4萬千瓦時,所發電力可用于音樂學院交流中心大樓照明、辦公等。按商業用電1元/度計算,每年將為學校節省費用7.4萬元。

 

來源: 西安日報

 

 

 
歐盟資助項目試圖重振光伏建筑一體化的潛力
 
       四月開始旨在使建筑師能夠創造訂制光伏建筑一體化(BIPV)組件、而部分資金由歐盟提供的一個為期三年的項目Smartflex,已經在其進展中達到許多里程碑,其中包括開發一條中試生產線。
  根據Photovoltaik-Institut Berlin的總監Paul Grunow,目的是建筑師“將能夠使用一個直觀價格的規劃軟件設計太陽能組件,其按照預期整合到其建筑”。
  根據宣傳資料,該項目旨在開發“一條能夠按照建筑師個人要求制造光伏組件的原型生產線”。
  Paul Grunow表示:“使得該項目獨一無二的是其致力于啟用一個自動化過程,生產這些卓越的太陽能元件,將人力操作降到最低。”
  該項目背后的團隊,連同Photovoltaik-Institut,包括立陶宛維爾紐斯的Applied Research Institute for Prospective Technologies (ProTech)、玻璃制造商Glassbel、工程公司Mondragon Assembly、Swiss BIPV Competence Centre(SUPSI)及其他。研究創新歐盟第七框架計劃資助約兩百九十萬歐元(三百九十六萬美元)的項目成本。
  在其四月初啟動三個月后,該團隊在接受記者采訪時表示,其現在已經開發了一個原型最大功率點跟蹤器,其正在測試與將用于該項目的微型逆變器的兼容性。
  該團隊表示,此外,隨著光伏組件制造工藝及將要使用的設備的發展,將使得建筑師能夠根據所需規模、形狀或顏色自由設計光伏組件的軟件,現在也已經完成。
  該項目的試驗建筑是位于立陶宛克萊佩達的Glasbel總部。該建筑外觀兩百平方米,是組件的主要測試表面,而正在使用高達3.5米、輸出量多達750Wp的組件。

 

來源: pv-tech

 

 

美國白宮屋頂安裝太陽能板
 
       美國政府近年來一直關注綠色能源發展戰略,而歐巴馬作為美國領袖以身作則,在美國總統府白宮的屋頂安裝太陽能電池板。白宮官方發言人周四確認,太陽能板的安裝工作本周已經啟動。這是太陽能第一次被總統住所采用。
 
 
       白宮屋頂太陽能板安裝工作本周啟動
       事實上,白宮太陽能屋頂光伏系統專案早在2010年10月就被歐巴馬政府提出,作為政府對可再生能源承諾的信號,而該專案到三年后才得以實施,不得不說,美國第一家庭避過了太陽能板昂貴的時代,抓住了平價太陽能的時機。
Source:網絡資料發言人表示,這是白宮能源翻新的一部分,未來還將進行控制系統等方面的升級,項目竣工后將整體提升該建筑的能效。
       在2010年的聲明當中,白宮將會購買20至50塊太陽能電池板。官方沒有給出具體供應商以及項目的成本,但是在郵件中寫道采用的電池板來自美國本土制造商,從而幫助這幢歷史性建筑完成它的能源升級,并預計在未來八年完成能源自給自足。
 
 
 

來源:KES0LAR

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