siemens x
工業(yè)連接

太陽(yáng)能與建筑結(jié)合技術(shù)進(jìn)展和工程案例

2025China.cn   2009年01月20日

一、太陽(yáng)能技術(shù)的類型

  從應(yīng)用類型看,太陽(yáng)能技術(shù)可分為三種類型:

  一是太陽(yáng)能發(fā)電,它包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電和太陽(yáng)能熱發(fā)電。

  太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)成熟,不論是離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)還是與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)都有較大規(guī)模的應(yīng)用和實(shí)踐。上個(gè)世紀(jì)90年代以來(lái),并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)特別是屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和成功運(yùn)行,使其成為分散式發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)良好選擇,歐盟、美國(guó)、日本等國(guó)家相繼制定了一系列的計(jì)劃和規(guī)劃,并頒布了相應(yīng)的激勵(lì)政策促進(jìn)光伏發(fā)電技術(shù)的推廣和應(yīng)用。屋頂并網(wǎng)發(fā)電模式在國(guó)外已得到電力部門的認(rèn)可,預(yù)計(jì)50年后,僅僅屋頂能源一項(xiàng)就可提供全世界1/4的電能。目前,推廣應(yīng)用的主要障礙是發(fā)電成本高。

  太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)目前尚處于商業(yè)化前夕,世界現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)大致有三類:槽式線聚焦系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)和碟式系統(tǒng)。近二十年來(lái),美國(guó)、西班牙、澳大利亞等國(guó)家相繼開(kāi)展了示范活動(dòng),美國(guó)、歐盟還制定了“太陽(yáng)能熱發(fā)電計(jì)劃”,以推動(dòng)其商業(yè)化進(jìn)程。預(yù)計(jì)2020年前后,太陽(yáng)能熱發(fā)電將在發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,并逐步向發(fā)展中國(guó)家擴(kuò)展。

  二是太陽(yáng)能熱利用技術(shù)。

  在中國(guó)、希臘、以色列等國(guó)家的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)主要供應(yīng)生活和洗浴熱水,而在歐洲、澳大利亞等國(guó)家的太陽(yáng)熱水系統(tǒng)主要是作為輔助熱源與常規(guī)能源系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行在供應(yīng)生活和洗浴熱水的同時(shí),還為建筑供暖。我國(guó)的太陽(yáng)熱水系統(tǒng)市場(chǎng)已完全商業(yè)化運(yùn)行,而其他國(guó)家的太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的發(fā)展仍依靠政府的補(bǔ)助和優(yōu)惠政策,尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行。


  三是太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)。

  世界各國(guó)都在加緊進(jìn)行太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)的研究,并開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用化示范階段。由于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化的都是大型的溴化鋰吸收式制冷機(jī),目前尚只實(shí)用于大中型的中央空調(diào)。我國(guó)目前也在開(kāi)展此項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)和試點(diǎn)工作。

二、我國(guó)太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用

  目前,我國(guó)比較成熟太陽(yáng)能產(chǎn)品有兩項(xiàng),太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)熱水系統(tǒng)。

  1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)

  1990年代以來(lái),我國(guó)國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電市場(chǎng)需求旺盛,光伏電池銷售量年均增長(zhǎng)率在30%左右。到2003年底,我國(guó)光伏電池累計(jì)總用量約為50兆瓦。光伏發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橥ㄐ藕凸I(yè)應(yīng)用(36%)、農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用(51%)、太陽(yáng)能商品(9%)以及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) (4%)。并網(wǎng)光伏發(fā)電是光伏發(fā)電進(jìn)入電力規(guī)模應(yīng)用的必然結(jié)果,也是未來(lái)最大的光伏發(fā)電市場(chǎng)。我國(guó)的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)剛剛起步,用于通信、工業(yè)、農(nóng)村以及邊遠(yuǎn)地區(qū)的離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)仍是我國(guó)光伏發(fā)電應(yīng)用的主流,預(yù)計(jì)并網(wǎng)系統(tǒng)在今后將會(huì)有很大的發(fā)展。根據(jù)專家的測(cè)算,到2010年我國(guó)并網(wǎng)光伏發(fā)電安裝量占光伏發(fā)電市場(chǎng)的20%,2020年和2050年將分別上升至60%和80%。

  光伏屋頂系統(tǒng)是利用現(xiàn)有建筑的屋頂?shù)挠行娣e,安裝并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),其規(guī)模一般在幾個(gè)千瓦到幾個(gè)兆瓦不等。屋頂并網(wǎng)發(fā)電是目前世界上最有可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展的光伏發(fā)電技術(shù)。

  2、太陽(yáng)熱水系統(tǒng)

  我國(guó)太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的發(fā)展始于上世紀(jì)80年代,當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)定位是農(nóng)村或中小城鎮(zhèn)的低收入家庭。經(jīng)過(guò)20多年的努力,太陽(yáng)熱水系統(tǒng)已形成系列化、規(guī)?;a(chǎn),成為世界上最大的太陽(yáng)熱水器生產(chǎn)和應(yīng)用國(guó)。到2003年底,全國(guó)具有一定規(guī)模的太陽(yáng)熱水器生產(chǎn)廠有1000多家,年產(chǎn)量達(dá)1200萬(wàn)平方米,總產(chǎn)值達(dá)110億元。太陽(yáng)熱水器保有量達(dá)到5000萬(wàn)平方米,為全國(guó)3000多萬(wàn)家庭提供了充足的熱水供應(yīng)。太陽(yáng)熱水器產(chǎn)品占熱水器產(chǎn)品市場(chǎng)的12%,已形成與電熱水器和燃?xì)鉄崴魅愣α⒌木置?。特別是在農(nóng)村地區(qū)和中小城鎮(zhèn),太陽(yáng)熱水器已經(jīng)成為改善人民生活質(zhì)量,全面建設(shè)小康的重要技術(shù)手段。

  為了滿足用戶的需求和城市景觀的要求,太陽(yáng)熱水器開(kāi)始向?qū)嵱谩⒚烙^和與建筑結(jié)合的方向發(fā)展。與建筑的一體化結(jié)合已成為太陽(yáng)熱水器行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和努力方向。

三、太陽(yáng)能與建筑的結(jié)合

  并網(wǎng)屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)和與建筑結(jié)合的太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的共同點(diǎn)是其太陽(yáng)能采集部件,光伏系統(tǒng)的太陽(yáng)電池板和太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱器,都可以安裝在屋頂上,都需要在屋頂預(yù)留安裝位置以及電路和水管的進(jìn)出管路,要注意電池板和集熱器的安裝對(duì)建筑的功能和景觀、以及城市景觀的影響。相比之下,太陽(yáng)熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合的難度要大一些,主要原因是進(jìn)出水管與屋頂?shù)慕Y(jié)合較難處理。

  太陽(yáng)能系統(tǒng)與建筑的結(jié)合需做到同步設(shè)計(jì)、同步建設(shè)、同步施工。一體化結(jié)合至少有四個(gè)方面的要求:1)在外觀上,合理擺放光伏電池板和太陽(yáng)集熱器,無(wú)論是在屋頂還是在立面墻上,應(yīng)實(shí)現(xiàn)兩者的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一;2)在結(jié)構(gòu)上,要妥善解決光伏電池板和太陽(yáng)集熱器的安裝問(wèn)題,確保建筑物的承重、防水等功能不受影響,還要充分考慮光伏電池板和太陽(yáng)集熱器抵御強(qiáng)風(fēng)、暴雪、冰雹等的能力;3)在管路布置上,要建筑物中都要事先留出所有管路的通口,合理布置太陽(yáng)能循環(huán)管路以及冷熱水供應(yīng)管路,盡量減小在管路上的電量和熱量的損失;4)在系統(tǒng)運(yùn)行上,要求系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、安全,易于安裝、檢修、維護(hù),合理解決太陽(yáng)能與輔助能源的匹配以及與公共電網(wǎng)的并網(wǎng)問(wèn)題,盡可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化全自動(dòng)控制。

  太陽(yáng)能與建筑結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)包括: 1)太陽(yáng)能技術(shù)與建筑的結(jié)合能有效地減少建筑能耗,從而有效地減少占總能耗30%的建筑能耗;2)太陽(yáng)能與建筑結(jié)合,電池板和集熱器安裝在屋頂或屋面上,不需要額外占地,節(jié)省了土地資源;3)太陽(yáng)能與建筑結(jié)合,就地安裝、就地發(fā)電上網(wǎng)和供應(yīng)熱水,不需要另外架設(shè)輸電線路和熱水管道,降低對(duì)市政配套的依賴,同時(shí)也減少了對(duì)市政建設(shè)的壓力;4)太陽(yáng)能產(chǎn)品沒(méi)有噪音,沒(méi)有排放,不消耗任何燃料,公眾易于接受。

(轉(zhuǎn)載)

標(biāo)簽:太陽(yáng)能 與 建筑 結(jié)合技術(shù) 進(jìn)展 和 工程案例 我要反饋 
2024世界人工智能大會(huì)專題
即刻點(diǎn)擊并下載ABB資料,好禮贏不停~
優(yōu)傲機(jī)器人下載中心
西克
2024全景工博會(huì)
專題報(bào)道