近幾年,隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展不僅帶動了整體建筑行業(yè)朝著綠色環(huán)保,清潔能源,環(huán)境友好型方向發(fā)展,同時激發(fā)了一些新能源、可再生能源行業(yè)的發(fā)展。所以光伏產(chǎn)業(yè)在建筑行業(yè)里的發(fā)展呈現(xiàn)了良好的發(fā)展態(tài)勢,其中 光伏建筑一體化 的發(fā)展體現(xiàn)尤為突出。
大力發(fā)展光伏一體化建筑是我國建筑能源轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵一步,對于可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略意義是值得肯定的。
太陽能電池的能量主要來源于太陽光中的光子的能量,電池板單晶硅半導(dǎo)體中的空穴-電子對就會變得活躍起來,也就是光載流子??昭◣д?,電子帶負(fù)電,在太陽能電池元件磁場的作用下,正負(fù)電荷分別向電池的負(fù)極和正極一定。電荷的定向移動就形成了電流。有了電能的產(chǎn)生,后續(xù)還需要電能的傳遞和儲存設(shè)備,電能就能夠被人們所利用。這就是光伏太陽能發(fā)電的主要原理,光伏元件形狀、性能的多方面復(fù)合,提高了其發(fā)電性能。
太陽能光伏一體集成技術(shù)就是一種用太陽能電池板取代建筑物外表的一些結(jié)構(gòu),通過光伏發(fā)電組件與建筑物外表面的結(jié)合,更多地利用太陽能資源將其轉(zhuǎn)化為電能,供給建筑物的能源消耗。通過光伏一體集成技術(shù)給建筑物提供了一定數(shù)量的清潔能源,其系統(tǒng)主要分為太陽能光伏屋頂一體集成系統(tǒng)、太陽能光伏遮陽板一體集成系統(tǒng)、太陽能光伏幕墻一體集成系統(tǒng)等等,目前的建筑物中使用較多的是位于屋頂?shù)募上到y(tǒng),因?yàn)樵谖蓓數(shù)墓夥M件的太陽光的吸收率比較大,轉(zhuǎn)化的太陽能具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
太陽能光伏建筑一體集成系統(tǒng)使用的為聯(lián)網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),在聯(lián)網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中位于建筑物上的光伏組件產(chǎn)生的電流會通過逆變器轉(zhuǎn)化為交流電傳遞至電網(wǎng)公司進(jìn)行儲存,在整個的建筑物中減少了龐大的具有污染的儲存電能的蓄電池。整體上為建筑物省去了空間和管理儲電設(shè)備的人力物力資源。當(dāng)建筑物自身需要電能時我們可以通過電網(wǎng)得到更加穩(wěn)定、充足的電流供給使用,而購買這些用電的價格變得非常優(yōu)惠。聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)包括太陽能電池方陣、控制器、聯(lián)網(wǎng)逆變器,簡單的連接設(shè)備的使用為建筑物的光伏發(fā)電帶來了很好的經(jīng)濟(jì)性能,其沒有儲電設(shè)備、轉(zhuǎn)換設(shè)備而前期投資較少,而后期的用電回報是十分穩(wěn)定的,在政策上、技術(shù)上也得到了很大的支持。
光伏與建筑物的結(jié)合,是一舉多得的好事,在技術(shù)方面主要考慮兩方面的因素,光伏系統(tǒng)、光伏組件如何與建筑物進(jìn)行更好的結(jié)合:
(1)光伏系統(tǒng)與建筑物的結(jié)合是 光伏建筑一體化 首要的工作,要保證建筑物的位置高度以及電網(wǎng)設(shè)施可以保證建筑物光伏組件產(chǎn)生電流經(jīng)過轉(zhuǎn)化之后,通過逆變器可以及時地傳遞到電網(wǎng),電網(wǎng)對建筑物的供電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計要與光伏系統(tǒng)相輔相成。
(2)光伏組件與建筑物的結(jié)合主要是將建筑材料和光伏組件的太陽能單晶硅電池板進(jìn)行良好的結(jié)合使用。一般的建筑物的外墻選用瓷磚、涂料使用上、性能上都可以滿足需求,而單晶硅電池板的鋪設(shè)具有一定的技術(shù)難度,但是光伏組件依然可以做成外墻、遮光板,起到良好的裝飾和保護(hù)的作用,又可以用來發(fā)電,具有一物多用的功效,在一定程度上減少了工程造價,具有很大的經(jīng)濟(jì)性。在技術(shù)上一物多用的組件必須同時具有發(fā)電性能、電氣絕緣、隔熱保溫、防風(fēng)阻燃等各種優(yōu)良的性能。
目前已經(jīng)有了許多建筑材料和光伏組件的結(jié)合產(chǎn)品,半透明和透明光伏組件;雙層玻璃超大尺寸光伏幕墻,隔音隔熱外墻光伏構(gòu)件等,越來越多的結(jié)合品的設(shè)計讓光伏建筑一體化的進(jìn)程越來越快,使用者的體驗(yàn)感也越來越強(qiáng),光伏建筑一體化 也越來越受到歡迎。