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国内外光伏应用方向及相关案例

作者:admin     阅览次数:32      发布时间:2016-02-01
 

 

一、概况
 
       太阳能光伏建筑一体化是将太阳能利用设施与建筑有机的结合;从光伏方阵与建筑墙面、屋顶的结合来看,主要为屋顶光伏电站和墙面光伏电站,前者是将光伏方阵作为建筑材料结构的功能部分,包括用太阳电池组件取代传统的屋顶覆盖层或替代屋顶保温层等;后者仅把特制的光伏组件作为传统建材的一部分,是在完整的建筑物上增加光伏方阵,这种施工(制造)成本高(低)于前者;而光伏组件与建筑的集成来讲,主要有光伏幕墙、光伏采光顶、光伏遮阳板等形式,这种集成既消除了太阳能对建筑物形象的影响,又避免了重复投资,降低了成本。光伏建筑一体化是光伏系统依赖或依附于建筑的一种新能源利用形式,其主体是建筑,客体是光伏系统。太阳能光伏建筑一体化是未来太阳能技术发展的方向。 
一>太阳能光伏建筑一体化技术的特点:  
    (一)把太阳能的利用纳入环境的总体设计,把建筑、技术和美学融为一体,太阳 
                 能设施成为建筑的一部分,相互间有机结合,取代了传统太阳能的结构所造
                 成的对建筑的外观形象的影响; 
    (二)利用太阳能设施完全取代或部分取代屋顶覆盖层,可减少成本,提高效益;  
       (三)可用于平屋顶或斜屋顶,一般对平屋顶而言用覆盖式,对斜屋顶用镶嵌式。  
二>太阳能光伏建筑一体化应用技术适用对象:   
      (一)适用于城建较严格,要求安装规范、美观、不损害市容市貌的市政建筑如: 
                 政府办公大楼、写字楼、公务员小区、保障性住房等;  
      (二)适用于在建筑设计之处,就将太阳能作为建筑的一部分考虑在内,与建筑一
                 同设计;  
      (三)适用于各种形式的建筑,例如:住宅小区、高层楼群、别墅等等;   
      (四)单台集体购买统一安装,该种形式主要适合于新建住宅小区和旧房改造。
三>太阳能光伏建筑一体化优点:   
     (一)可原地发电、原地使用,减少电流运输过程的费用和能耗;
     (二)避免了光伏组件阵列占用额外的空间,省去了单独为光电设备提供的支撑结构  
     (三)使用新型建筑维护材料,节约了昂贵的外装饰材料(玻璃幕墙等),减少建筑
                物的整体造价,并使建筑外观更有美学价值; 
    (四)因日照强度与高压电网用电高峰期基本同步,舒缓了电网在电力高峰时的压力        
               缓解电网峰谷供需矛盾,具有极大的社会效益;  
    (五)避免了燃料发电所带来的空气污染,为子孙后来留下一片蓝天; 
    (六)光伏陈列安装在屋面和墙面上,直接吸收太阳能,因此避免了墙面和屋顶温度 
               过高,降低了空调负荷,并改善了室内环境。
              市政建筑光伏电站应用范围包括:政府、市政建筑、光伏建筑一体化等。
 
以1MW市政建筑BIPV电站为例
  在武汉地区某市政建筑电站建设装机容量为1000KW,建筑立面可采取光伏幕的方式安装,采用薄膜组件可直接替代建筑材料,建筑屋顶采用晶硅组件以35度倾角安装。预计初始投资额约为1200万元,年发电量超过100万度,25年累计发电量可达2500万度,可以有效解决建筑内用电问题,为建筑增添一抹绿色理念。
 
       

 

 

 

 项目设计及安装光伏容量及规模
 
 
 
 
       工程的主要任务是将光伏组件与建筑完美的融为一体,使建筑不仅具有发电的功能,同时将绿色新能源与建筑相结合成为建筑本身的一部分,具有完美的示范效果。
 
光伏系统方案及发电量估算
  系统方案:电池组件串联后的直流电采用电缆送至汇流箱;经汇流箱汇流后通过电缆引至逆变器,逆变后的三相交流电经升压变压器升压至400V,然后通过400kV配电装置与厂区电网并网。
 
 
二、节能及经济效益
 
 
〈1〉节能效益
      1MW市政建筑电站工程建成后,年平均可为电网提供清洁电能100万 度,每年可节约标煤360吨,相应每年可减少多种大气污染物的排放,其中减少二氧化碳(CO2)997万吨 ,减少二氧化硫(SO2)30吨,减少碳末粉尘272吨,减少氮氧化合物(NOX)15吨 。此外,每年还可节约用水3000吨,并减少相应的废水排放和温排水,节能减排效益显著。本项目的建设符合可持续发展的原则,是国家能源战略的重要体现。  
 
〈2〉经济效益
(1) 投资估算
       工程总投资约1000-1200万元,单位投资10-12元/W(根据项目具体情况而定)
(2) 政府投资
  依据:国家能源局关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知 国能新能[2014]406号--在项目备案时可选择“自发自用、余电上网”或“全额上网”中的一种模式。“全额上网”项目的全部发电量由电网企业按照当地光伏电站标杆上网电价收购。  
       1.按照分布式全部自发自用电价为0.9+0.42=1.32元/kw.h计算:(电价取0.9元/度,未考虑地方政策补贴),即每年可获132万元(节约电费+补贴)收益,20年可获收益2640万元。  
       2. 如果按照全部上网,标杆上网电价即:1元/kw.h (未考虑地方政策补贴)计算:即每年可获100万元(节约电费+补贴)收益,20年可获收益2000万元。 
(3) 第三方投资收益
    按照合同能源管理模式,第三方投资或业主先垫资再由第三方收购,按照电价9折优惠:
       按照分布式全部自发自用电价为1.32元/kw.h(未考虑地方政策补贴)计算:投资方每年可获90%总电费+光伏补贴=160.8万元收益,,20年可获大约3216万元收益;政府每年可获10%总电费9万元收益、20年可获大约180万元收益;  
       如果按照全部上网标杆电价为1元/kw.h (未考虑地方政策补贴)计算:投资方每年可获100万元收益,20年可获大约2000万元收益。
(4) 地方补贴政策
  目前前各地政府已出台地方光伏补贴政策,湖北省地方补贴政策目前正在酝酿中待补贴政策台后将进一步促进光伏行业的发展,同时可提高投资收益率。
 
三、相关典型案例及资讯
 
世博中心楼顶大面积铺设太阳能电池板

 

 
 
       100万度电可供约2000户居民一年用电。具体承担世博会太阳能规划设计工作的上海航天技术研究院所属上海太阳能工程技术研究中心副总工程师郝国强博士向记者介绍,世博中心1兆瓦太阳能发电项目共使用太阳能电池板近7000块,已于今年初并网发电,整个世博园区4.7兆瓦太阳能发电项目将在世博会开幕前夕正式运营。
世博中心楼顶大面积铺设太阳能电池板
与中国馆遥相呼应的世博中心楼顶上大面积铺设太阳能电池板,已建成1兆瓦太阳能发电项目。
  为太空中卫星、飞船等航天器提供动力的航天太阳能技术,也在为上海世博会提供绿色、清洁能源。由中国航天为上海世博园区整体规划设计并参与建设的4.7兆瓦太阳能光伏发电项目,现已全部建成并进入试运营阶段,预计年发电量近500万度,从而为举办一届绿色、环保、低碳世博贡献出航天科技力量。
  中国航天科技集团公司上海航天技术研究院所属上海航天汽车机电股份有限公司副总经理、新能源光伏事业部部长王厚铨25日接受采访时表示,上海世博会太阳能发电项目在中国目前太阳能发电中光伏建筑一体化规模最大、技术最多,也是世博史上太阳能发电技术的最大规模应用。在整个世博园区,世博中心、中国馆、主题馆等都应用到太阳能发电技术,其中,仅世博中心就建成1兆瓦太阳能发电项目,屋顶上大面积铺设高效太阳能电池组件、墙面上装有双面玻璃透明遮阳太阳能电池组件,占地8000平方米左右,可实现年发电100万度、年CO2减排900余吨。
  “100万度电可供约2000户居民一年用电。”具体承担世博会太阳能规划设计工作的上海航天技术研究院所属上海太阳能工程技术研究中心副总工程师郝国强博士向中新社记者介绍说,世博中心1兆瓦太阳能发电项目共使用太阳能电池板近7000块,已于今年初并网发电,整个世博园区4.7兆瓦太阳能发电项目将在世博会开幕前夕正式运营。另外,世博园区太阳能发电项目还实现智能化,基本上不需要人工操作,太阳升起时即开机发电,太阳落山后则自动关机,阴雨天气时发电效率虽受一定影响,但也能照常开机发电。
  据悉,上海世博园区太阳能发电项目在设计和施工过程中,还充分考虑到太阳能光伏电站发电效率的优化与世博建筑美学的统一,屋顶平面采用单晶硅光伏组件与绿化间隔铺设的布置,屋顶设备间南墙立面采用光伏遮阳组件,达到了既美观又节能的效果。
 
 
 
来源:中国新闻网 
 
 
 
 
桐乡市鼓励光伏发电建设 政府大楼以身作则
  
       按照协议价0.9元一度电来计算,一年可节省0.67万元。桐乡市机关事务管理局相关工作人员介绍:“项目投入的近100万元由投资方买单,屋顶发出的电由投资方卖给用户,获得收益,行政综合楼在使用这部分自发电时可享受优惠电价。更多资讯尽在中国智能电工网。
       在政策的推动下,桐乡市的分布式光伏项目呈提速发展态势。但现在,一块块光伏发电板“住”上了屋顶。该光伏发电项目一年发电量约6.7万度。
       据了解,为促进桐乡光伏产业的发展,桐乡市供电公司为分布式光伏发电项目接入电网提供便利条件,为接入系统工程建设开辟“绿色通道”。统计数据显示,截至8月26日,桐乡市已受理分布式光伏装机总容量17.304兆瓦,并网运行光伏发电容量4.05兆瓦;光伏累计发电量超过70万千瓦时。要收回这笔投资,按照卖给用户每度0.8元的价格,加上各类国家电价补贴,设计每年发电量约6.7万千瓦时,10年后可收回这笔投资,随后开始盈利。因此,实际投资降为90万元左右。
       投资方负责人算了一笔账:“该项目总投近百万元,由于财政上每度电有0.69元的补贴,所以可获得10.35万元的补贴。
       目前,桐乡市政府行政综合楼光伏发电项目正加快各项准备工作,这是该市机关行政办公点中首个启用光伏发电项目的示范点之一。
       安装太阳能热水器,种些花花草草,索性空闲着……对于普通家庭来说,屋顶的用途似乎不过如此了。
       为推动分布式光伏项目的持续发展,2013年,桐乡市出台了《关于鼓励光伏发电示范项目建设的政策意见(试行)》,重点支持在市内注册的企业投资本市光伏发电项目建设。日前,浙江省桐乡市政府行政综合楼首先试水楼顶光伏发电,与此同时在桐乡市经信局提供的光伏发电项目计划实施进度表上,今年还有10多个项目已细化到具体的进展情况和计划并网时间。

 

 

来源:中国电力网

 

 

 

嘉兴首座光伏建筑一体化电动汽车充电站正式投入使用
 
       充电5小时,行驶250公里。近日,位于嘉兴光伏高新技术产业园区内的嘉兴首座光伏电动汽车充电站正式投入使用。据了解,这座光伏建筑一体化的充电站由入驻仅仅2个月的浙江电腾云光伏科技有限公司投资建设,充电站采用光伏发电与风力发电互补的模式,能为电动汽车提供全天候24小时充电服务。
       与分布式光伏充电站一同而来的,还有电动汽车产业的潜在产业链。“分布式光伏电站是推进电动汽车普及的关键一环,我们还与省内的一家电动汽车合作研发了与这座充电站相匹配的电动汽车,由光伏充电站应用示范推动电动汽车产业的发展。”该公司有关负责人说,除了打造分布式光伏应用示范,公司还将采用“云计算”和“大数据”等信息通信技术手段,打造一体化运营平台,为建设分布式光伏发电项目提供实时监测、运行维护、电费收取等配套服务。
嘉兴首座光伏建筑一体化电动汽车充电站正式投入使用
       作为具有代表性的重要战略性新兴产业以及我国的优势产业,光伏产业的发展不仅能推动清洁能源、可再生能源的发展,而且为区域产业结构优化与“新城镇、新能源、新生活”相结合的城镇化建设带来了新的契机。
光伏产业
       引发产业结构链式反应
       通过引进具有较强实力、较强技术研发能力的龙头企业带动整个产业链发展,支撑可持续发展;通过电池及组件制造的龙头企业,中后端的逆变器、智能电表、控制系统等企业不断集聚;在重点突破光伏产业的同时,拓展LED、新一代环保高效储能系统等产业,打造整体层面的产业优势;通过引进光伏制造项目,带动研发设计、应用推广等高端生产性服务业发展,形成完整产业链……光伏产业的兴起为园区带来了一系列的产业爆发。目前,园区已累计引进光伏类项目31个,总投资折合人民币100亿元以上,今年1至6月落户项目中,引进了注册资金4亿元总投资超20亿元。
       嘉兴光伏高新技术产业园区在成立之初,就坚持从秀洲和行业的实际出发,高端切入,错位发展,主攻光伏专用设备和光伏发电核心部件、光伏发电系统集成及高效光伏电池与组件、新一代光伏发电技术及光伏光热集成技术等三大重点领域,大力培育以光伏为核心的新能源产业。目前,中广核、国家电网、中电科等一批产业层次高、技术含量高、产品附加值高、发展前景好的项目纷纷入驻。
       光伏装备制造业的集聚也带动了研发设计、应用推广等高端生产性服务业发展。国家电网浙江省分布式光伏并网技术研究院、中国电子科技集团第三十六研究所光伏装备与智能控制研究院、中国电子科技集团第三十六研究所光伏装备与智能控制研究院、北京鉴衡认证中心、中国电子第十一设计研究院等一批研发、检验检测、工业设计等研究机构相继入驻,形成了“双业并举、转型提升”的良性发展态势。
       在嘉兴光伏高新技术产业园2号楼内的分布式光伏运营监控中心,嘉兴市各县市区的106个并网电站的整体情况、月发电量、节能减排等信息,汇聚在7月1日正式上线试运行的嘉兴分布式电源智能管控系统之中。
       据了解,这一平台不仅能实现电站运行监测功能、电站管理功能、运营分析功能,而且能实现对电站电量、电费的统计,帮助用户根据自家电站情况,计算电站电费和补贴情况,对各个分布式项目进行统一集中管理。
       “这套系统解决分布式光伏电站不易调度、不能实时监测电站运行情况、运维难度大、电费及补贴结算难等一系列问题,为政府、电网企业、投资业主提供了良好的服务平台,为解决分布式光伏发电发展中的一系列共性难题,给出了探索性的解决方案,实现了让投资方满意、让出租方放心、让光伏电站稳定运行的多赢局面,为园区分布式光伏发电应用模式的复制推广打下坚实基础。”园区管委会相关负责人表示,国内独一无二的分布式发电运行维护模式在“双业互动”之中跃然于世。
       产城互动
       孕育新能源示范城市
       与园区一路之隔,商务楼宇、购物中心、休闲广场、高品质住宅等多种业态托举着秀洲新区金融、商务、娱乐的新中心,占地133亩的秀清公园、正在有序建设中的秀湖水库工程提升着秀洲新区生态软环境的新坐标,职、住、娱一体化的综合服务缩短着人们在工作与生活之间的转换周期。
       以光伏为核心的双业并举不仅推动了秀洲区产业结构的优化,在光伏产业与城市建设的互动之中,“中国光伏科技城”的架构与脉络也日渐清晰。在园区“双核四区多廊”规划布局基础上,秀洲区通过新塍大道发展轴和中山西路发展轴等两条轴线,将园区划分为支撑功能区、以创新研发和产业孵化为节点的两个功能驱动区以及由光伏产品制造组团、光伏设备制造组团、居住综合配套组团构成的核心功能区,构建“一心两点三组团”的园区功能结构,为嘉兴光伏高新技术产业园区的发展构筑有力的平台承载力。
       随着秀洲区成为全国首批81个新能源示范城市之一,按照新城镇、新能源、新生活的发展理念,光伏等新能源在城市区域供电、供热、供气、交通和建筑中的应用步伐也日益加快,推动着城市可持续发展。
       建筑面积20余万平方米、充分应用光伏建筑一体化技术的光伏科创园已经进入施工阶段。“光伏建筑一体化要求光伏发电系统与建筑物同时设计、同时施工和安装,与建筑物形成完美结合,目前其主要应用形式包括光伏立面应用、光伏屋顶应用以及光伏遮阳应用等。”据园区管委会规划建设处负责人介绍,科创园的屋顶、窗、幕墙都采用太阳能电池作为光伏组件,预计屋面光伏板面积约2万平方米,墙面和窗面积约2万平方米,年发电量将达400万千瓦时,通过项目示范推进光伏建筑一体化在园区的推广。
       结合新型城镇化建设,光伏产业与秀洲小城镇、新型农村社区建设也形成了良性互动,作为全省首个农村集聚小区屋顶光伏发电项目,沙家浜集聚住宅区一期100户居民全部安装了光伏发电设备,其中83户已经并网发电,采取了政府农户分担资金、农户自发自用、余量上网的模式。据了解,每户光伏发电设备总投资20000元,除农户自筹部分资金外,其余部分由运维公司申请国家、省、市有关专项资金平衡,解决了户用光伏发电成本昂贵的问题,同时,根据合同能源管理模式,每年还将给户主带来一定的直接经济收益。
       “通过户用光伏发电应用示范项目的建设,不仅是对户用光伏示范建设和运营模式的积极探索,而且促进城乡供能用能清洁化,为推进新型城镇化建设、改善人民群众生活质量提供能源保障。”管委会负责人表示。

 

 

来源:BIPV中国

 

 

 

光伏建筑一体化打造西安音乐学院绿色风景线
 
        路过长安立交的朋友,常会被马路西南角—西安音乐学院里正在施工的一座不规则形状、闪闪发亮的建筑吸引,这到底是什么新奇建筑呢?近日,记者来到中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,这里的工程师为大家揭开了谜底。
       “在建的大楼是西安音乐学院交流中心,其中大家看到的光伏发电系统是由我院设计,省政府重点支持的光伏建筑一体化示范应用项目。”西北勘测设计研究院高级工程师谢志勇介绍说。
 
 
       而所谓光伏建筑一体化即BIPV(Building Integrated PV)是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。光伏建筑一体化不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV:Building Attached PV)的形式。谢志勇说,在现代化社会中,人们对舒适的建筑环境的追求越来越高,导致建筑采暖和空调的能耗日益增长。光伏建筑一体化,则是应用太阳能发电的一种新概念,简单讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力,这项技术在美国、日本等国家已得到广泛应用。
       西安音乐学院交流中心建筑光伏一体化设计是采用实施光伏幕墙技术将太阳能电池组件与玻璃幕墙相结合,通过电池将光能转化成电能,是集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型光电一体化建筑工程。
       据介绍,该工程是陕西省第一个BIPV示范工程,建成后将在整个西北地区具有典型的示范推广作用。因为BIPV设计的融入,不仅为西安音乐学院交流中心大楼增添了绿色、环保及高科技元素,使之成为长安立交旁的一道“绿色”风景线;同时,建成后预计年发电量可达7.4万千瓦时,所发电力可用于音乐学院交流中心大楼照明、办公等。按商业用电1元/度计算,每年将为学校节省费用7.4万元。

 

来源: 西安日报

 

 

 
欧盟资助项目试图重振光伏建筑一体化的潜力
 
       四月开始旨在使建筑师能够创造订制光伏建筑一体化(BIPV)组件、而部分资金由欧盟提供的一个为期三年的项目Smartflex,已经在其进展中达到许多里程碑,其中包括开发一条中试生产线。
  根据Photovoltaik-Institut Berlin的总监Paul Grunow,目的是建筑师“将能够使用一个直观价格的规划软件设计太阳能组件,其按照预期整合到其建筑”。
  根据宣传资料,该项目旨在开发“一条能够按照建筑师个人要求制造光伏组件的原型生产线”。
  Paul Grunow表示:“使得该项目独一无二的是其致力于启用一个自动化过程,生产这些卓越的太阳能元件,将人力操作降到最低。”
  该项目背后的团队,连同Photovoltaik-Institut,包括立陶宛维尔纽斯的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。研究创新欧盟第七框架计划资助约两百九十万欧元(三百九十六万美元)的项目成本。
  在其四月初启动三个月后,该团队在接受记者采访时表示,其现在已经开发了一个原型最大功率点跟踪器,其正在测试与将用于该项目的微型逆变器的兼容性。
  该团队表示,此外,随着光伏组件制造工艺及将要使用的设备的发展,将使得建筑师能够根据所需规模、形状或颜色自由设计光伏组件的软件,现在也已经完成。
  该项目的试验建筑是位于立陶宛克莱佩达的Glasbel总部。该建筑外观两百平方米,是组件的主要测试表面,而正在使用高达3.5米、输出量多达750Wp的组件。

 

来源: pv-tech

 

 

美国白宫屋顶安装太阳能板
 
       美国政府近年来一直关注绿色能源发展战略,而欧巴马作为美国领袖以身作则,在美国总统府白宫的屋顶安装太阳能电池板。白宫官方发言人周四确认,太阳能板的安装工作本周已经启动。这是太阳能第一次被总统住所采用。
 
 
       白宫屋顶太阳能板安装工作本周启动
       事实上,白宫太阳能屋顶光伏系统专案早在2010年10月就被欧巴马政府提出,作为政府对可再生能源承诺的信号,而该专案到三年后才得以实施,不得不说,美国第一家庭避过了太阳能板昂贵的时代,抓住了平价太阳能的时机。
Source:网络资料发言人表示,这是白宫能源翻新的一部分,未来还将进行控制系统等方面的升级,项目竣工后将整体提升该建筑的能效。
       在2010年的声明当中,白宫将会购买20至50块太阳能电池板。官方没有给出具体供应商以及项目的成本,但是在邮件中写道采用的电池板来自美国本土制造商,从而帮助这幢历史性建筑完成它的能源升级,并预计在未来八年完成能源自给自足。
 
 
 

来源:KES0LAR

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