光伏建筑一体化光伏幕墙体系与经济性研究

在当今全球能源转型的大背景下,建筑行业作为主要能源消费领域,其能源消费模式的革新对于实现国家层面的可持续发展目标至关重要。鉴于此,显著削减建筑领域对化石燃料的依赖,并积极拓宽可再生能源的利用渠道,成为了推动绿色建筑革命的重要策略。光伏建筑一体化(BIPV)技术,作为一种将高效光伏发电系统与现代化建筑设计、建造工艺深度融合的创新实践,不仅展现了太阳能这一清洁、可再生资源的巨大应用潜力,而且也预示着未来建筑领域在能源自给自足方面广阔的发展蓝图。为了探究光伏建筑一体化的现状,文章对光伏建筑一体化的背景及常用的应用场景进行研究,通过案例分析光伏幕墙增量成本,并采用静态投资回收期和效益费用比两个参数对薄膜类光伏幕墙、晶硅类光伏幕墙、薄膜类光伏采光顶三种光伏方案的经济性进行分析,为后续光伏建筑一体化中光伏幕墙的经济性提供参考。

建筑一体化光伏屋顶发电节能研究

建筑一体化光伏(BIPV)屋顶节能研究是当下绿色建筑和可持续发展战略中的一个重要议题。在现代城市发展和建筑设计中,如何将太阳能技术与建筑结构相融合已成为减少建筑能耗、提升能源效率、降低环境污染、实现碳中和目标的关键方向。本文评估了一栋办公楼上安装BIPV屋顶的效果,该系统由白色薄膜上的光伏组成,该薄膜位于一层绝缘层之上。安装BIPV后,每日光伏发电量约占建筑电能使用量的25%。对于此建筑来说,BIPV的主要作用在于发电,运用建筑能源模拟估计典型建筑的制冷能源节约和供暖能源损失。

建筑一体化光伏相变系统性能模拟研究

选取相变温度为42℃的相变石蜡RT-42作为相变材料,通过合理简化建立PV-PCM系统数值传热模型,运用计算流体力学模拟软件Fluent对天津地区水平放置方式的PV-PCM系统运行特性进行模拟分析与优化。结果表明:PV-PCM系统中封装材料的导热系数越大越有利于光伏降温,夏季工况下PV-PCM系统的降温和光电转换效率提升效果明显优于过渡季和冬季工况。从提高发电量的角度考虑,PV-PCM系统应选择相变温度尽量低的材料作为相变材料。夏季水平放置条件下,以最大产电特性为依据相变石蜡的适宜厚度为60 mm,此时PV-PCM系统与PV系统的最大温差能达到21.9℃,峰值温度延迟2 h,光电转换效率最大提升百分比为19.34%。

某工业园区建筑一体化光伏系统电气设计

基于某工业园区实例,以其中一幢单体为例,介绍了其建筑一体化光伏系统的电池选型、光伏发电系统组成、监测系统设计等,给出了全年理论发电量和园区节能估算结果。本工程的典型设计可为同类工业园区的建筑一体化光伏系统电气设计与施工提供借鉴与参考。

光伏建筑一体化光伏系统设计探讨

以实际工程为例探讨光伏建筑一体化的光伏系统设计,主要分析光伏发电系统如何与建筑物(构筑物)相结合:①建筑屋顶光伏,包括光伏组件在混凝土平屋顶、棚架安装,以及光伏组件在坡屋面平铺安装;②建筑立面光伏,包括结合建筑立面造型安装和光伏幕墙;③构筑物光伏。并对分布式并网光伏系统的可实施性和技术要点进行总结。

光伏建筑一体化光伏组件表面清洁的效益分析

本文首先分析光伏建筑一体化中光伏组件清洁的重要性,分析国家现有光伏建筑一体化标准对太阳能光伏组件清洁和维护的具体要求,结合某实际项目的测试结果,对比分析该项目光伏组件清洗前后对系统转换效率、经济指标和环境指标的影响。

外显、灵活、多维、高效——从2022中国国际太阳能十项全能竞赛看建筑与光伏一体化设计趋势

建筑光伏一体化技术是实现建筑行业节能减碳的重要途径。以第三届中国国际太阳能十项全能竞赛(SDC2022)为例,对15个参赛作品在建筑与光伏一体化设计上的特征进行了比较,从美学表现、构造整合、功能复合、性能提升4个维度分析了当前建筑与光伏一体化的设计新趋势,指出:在美学表现上,通过光伏组件材质外观和光伏方阵形成积极外显的形态;在构造上,采用不同类型光伏灵活组合衍生多种应用场景;在功能上,将光伏发电与建筑围护结构的采光、集热、遮阳、防护等功能进行多维度复合;在性能上,通过光伏朝向与倾角、散热设计和电气系统综合提升产能效率。为建筑与光伏一体化技术的推广和应用提供新思路。

从BIPV(光伏建筑一体化)到BIPVES(光伏储能建筑一体化)

[目的]随着光伏、储能、新型建材及装配式建筑产业的发展,将光伏组件与屋面、墙体、遮阳等构件进行一体化设计与制造的光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaic,BIPV)技术开始延伸为光伏储能建筑一体化(Building Integrated Photovoltaic and Energy Storge,BIPVES)技术。[方法]文章提出世界首个可充电水泥电池,将建筑墙体与光伏发电装置、储放电装置相融合;对设备和材料进行跨界创新,在玻璃表面打印高清晰度、高透光率花纹图案,制造高效光伏建材;研发预制式储能墙体,与各类钢结构装配式建筑体系进行结合,实现订制式生产、装配式施工,形成建筑构件与光伏、储能一体化的变革趋势。[结果]水泥基电池实现了建筑墙体具有光伏发电、储电以及供电等多种功能;新一代光伏建材可节省建筑外立面装饰材料的成本,降低建筑物碳排放;光伏和储能等可再生能源技术在建筑中的一体化集成,可取得最大化收益。[结论]新型光伏建材技术和水泥电池等新型储能技术具有发展前景,将可充电电池构件、光伏外墙板与装配式建筑墙体及预埋件进行组合集成并推广应用具有可行性。

光伏建筑一体化外观评价方法与模型

光伏建筑一体化(BIPV)是实现建筑领域“碳中和”目标的切实可行途径之一,为了提高大众的接受度,近年来对BIPV外观的研究正逐渐开展,但对于光伏设计人员来说缺少适宜的外观评价体系,很难在实现BIPV的外观效果的前提下,对光伏系统进行设计优化。该文对国内外的研究进行了概述,分析了光伏建筑外观和其影响因素之间的联系,基于层次分析法建立了包含建筑形体、建筑色彩、可见性和光伏组件4种指标的BIPV外观评价模型,并将模型应用到既有光伏建筑中,期望在今后的研究中可以在该模型的基础上最大限度地优化光伏系统。

住宅建筑光伏一体化设计探究

随着全球能源危机和环境污染问题的不断加剧,可再生能源的开发与利用早已被各个国家置于重要位置。作为清洁能源的重要代表,太阳能光伏技术凭借其独特优势,在全球范围内得到了广泛的推广与应用。特别是在住宅建筑领域,光伏技术与建筑设计的深度融合——住宅建筑光伏一体化,不仅显著提升了建筑的能源效率,降低了碳排放,还为居民提供了清洁、安全的电力供应。因此,深入研究住宅建筑光伏一体化的设计策略,对于推动建筑行业向绿色低碳、节能减排、可持续方向发展,以及实现全球能源转型和环境保护目标,具有重大的战略意义和实际价值。

BIM在建筑光伏一体化设计中的应用研究——以世界顶尖科学家论坛永久会址项目为例

本文针对碳中和背景下的建筑光伏一体化设计难题,对BIM在建筑光伏一体化中的应用进行了研究,分析了建筑光伏一体化的设计要点,得到BIM技术在建筑光伏一体化项目中的解决方案。为深化BIM技术应用,实现建造新技术和绿色新技术的融合,本文以世界顶尖科学家论坛永久会址项目为例,探究其在建筑形体设计、日照遮挡分析、光伏排列布置、多维度协同设计方面的应用价值,旨在为类似项目提供经验和参考。

碳中和目标下建筑光伏一体化的具体应用研究

建筑光伏一体化是目前实现建筑碳中和较为成熟的路径。文章从实际应用角度出发,以BIPV发展背景为基础,对BIPV的概念、系统构成、产品技术路线进行了简要的介绍,并对BIPV屋顶系统、BIPV非透光覆层系统、BIPV半透光覆层系统及高透光覆层系统的产品类型及实际应用进行了详细的研究与分析。

基于光伏建筑一体化的山东地区既有农房节能改造设计策略研究

随着双碳目标的提出,建筑领域的减碳受到越来越多的关注,光伏建筑一体化技术是实现建筑减碳的重要途径,而目前存量巨大的农房作为我国建筑领域重要组成部分却缺乏光伏建筑一体化的相关研究。以山东地区既有农房作为研究对象,基于对其现状的调研分析,在尽量保留农房传统建筑风貌和提升建筑室内舒适度的基础上,提出以获得最多太阳辐射量为目标的农房光伏建筑一体化改造与优化策略,旨在为光伏建筑一体化在农村地区的应用和推广提供理论借鉴。

碳中和导向下光伏建筑一体化应用路径研究

建筑碳排放量持续增加是我国未来发展面临的重大问题,在“双碳”战略时代背景下,发展绿色建筑、低碳建筑已成为实现建筑碳中和必由之路。文章在分析光伏产业链的基础上,研究了光伏建筑一体化发展的可行性及技术路径,并对低碳建筑的绿色发展模式进行了探索与实践。

光伏建筑一体化系统在不同建筑中的应用研究

近年来,太阳能光伏建筑一体化和并网技术在我国迅速发展。文章从光伏建筑一体化系统设计原则出发,根据光伏建筑一体化的类型,分析光伏建筑一体化系统在不同建筑中的应用。

光伏建筑一体化导风翼幕墙施工技术研究

近年来在国家“双碳”政策的推动下,光伏建筑一体化技术的应用越来越普遍。北京工人体育场作为高标准建设大型专业体育场,基于低碳节能需求,应用了一种新型的光伏建筑一体化导风翼幕墙,将多种太阳能电池单元组合成光伏组件,在屋顶钢结构处设置导风翼与光伏结合,实现光伏发电与建筑装饰相融合。该新型导风翼幕墙结构若采用传统安装方法,存在施工效率低、施工安全性差、可调节性差等问题,通过工程实践与研究,研发了一种光伏建筑一体化导风翼幕墙施工技术,解决了传统安装方式的弊端,提升了施工效率,安装精度高且可调节性好,具有较好的经济效益及推广价值。

光伏建筑一体化地铁站范式探讨——以上海地铁5号线萧塘地铁站改造设计为例

在“双碳”战略背景下,地铁站作为一种城市轨道交通建筑,在光伏建筑一体化方面的研究显得尤为重要。以上海地铁5号线萧塘地铁站的改造设计为例,研究碲化镉薄膜太阳能电池技术的具体应用,探索通过光伏建筑一体化设计达到光伏最大化利用的设计方法。通过文献资料收集、产品厂家采访、实地项目调研、改造设计实践等研究方法,对光伏建筑一体化地铁站范式进行探索与研究,为未来城市地铁站建设及更新改造提供有价值的参考。

太阳能光伏建筑一体化应用现状及发展趋势

文章主要介绍了太阳能光伏建筑一体化应用现状趋势,阐述了太阳能光伏板的概念及类型,分析比较了太阳能的优缺点,并讲述了光伏板与建筑结合的形势。此外,文章对国外发达国家光伏发电的现状与规划进行了分析,着重对光伏一体化并网发电系统进行了详细解释,旨在推进光伏建筑一体化的发展。

既有公共建筑混凝土屋面光伏建筑一体化改造设计研究与应用——以厦门某老旧办公楼为例

为了研究在既有办公建筑混凝土屋面上进行光伏一体化改造的技术经济可行性,本文以厦门地区某厂区老旧办公楼屋面为例,对其屋面进行光伏一体化改造设计研究,并对改造后的光伏系统运行阶段发电数据进行监测。研究应用结果表明,在厦门地区对屋面进行光伏建筑一体化改造,选用结构级防水的高效光伏组件及适用于建筑的光伏微型逆变器系统,合理设计屋面光伏支架结构及屋面排水组织,不仅可以做到光伏系统本身高效发电,还能够解决老旧屋面漏水问题,起到保温、遮阳、隔热效果,且光伏发电基本可以被建筑自身消纳,在夏季用电负荷高峰一定程度缓解了电网压力,具有较好的经济效益和社会效益。

光伏建筑一体化系统在建筑中的应用研究

光伏技术作为清洁能源利用的重要方式,逐渐在建筑领域展现出广阔的应用前景。光伏建筑一体化系统作为其重要应用形式之一,融合了太阳能发电和建筑结构,成为绿色环保建筑的重要代表。然而,光伏建筑一体化系统在实际应用中仍面临着诸多挑战,其中建筑设计与功能需求的协调尤为关键。如何使光伏系统与建筑结构完美融合,同时满足建筑的实际功能需求,成为当前亟待解决的问题。本文将就此展开探讨,探寻光伏建筑一体化系统的发展路径,以期为建筑行业的可持续发展贡献智慧与力量。