论光伏一体化的优缺点

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《论光伏一体化的优缺点》

BIPV的优缺点

BIPV的优势

与传统的太阳电池使用方式相比,光伏与建筑一体化(BIPV)有众多优势:

第一,光伏与建筑一体化BIPV使建材成本的一部分变成了光伏电池的组成部分,节省了光伏电池的生产成本。如传统玻璃幕墙作为光伏电池的构成部分,节省了再购买光伏电池的封装材料的成本。

第二,有效地利用阳光照射的空间。阳光好的地区每天都有大量的太阳辐射照到建筑物的外表面上,把建筑物的外表面做成可以用来发电的表面材料,高效地利用了太阳辐射。同时这也意味着无需额外用的或加建其他设施,节省了土地资源,这对于人口密集、土地昂贵的城市建筑尤为重要。

第三,光伏与建筑一体化(BIPV)发电首先为本建筑物使用,即可原地发电、原地使用,可节约电站送电网的投资和减少输电、分电损耗。对于并网的BIPV,也可将多余的电力输送给公共电网,缓解周边用电需求;若阴雨天发电不足时,可从公共电网取电,弥补用电需要。

第四,在夏季用电高峰时,此时光伏建筑物系统(BIPV)正好吸收夏季强烈的太阳辐射,并转换成制冷设备所需要的电能,从而舒缓电力需求高峰时期的供需矛盾,具有极大的社会效益。 第五,人类居住的建筑物都可以结合光伏建筑材料,而建筑物作为人类生活的必需物,若BIPV系统成本足够低、技术足够成熟,则光伏发电会迎来巨大的市需求,从而得以空前的发展。

BIPV的不足

纵然BIPV系统有众多的优势,有巨大的发展潜力,但也存在一些问题需要解决。

一是强度和韧性的要求。建筑物作为遮档物,需要日晒雨淋,光伏材料作为建筑材料也需满足一定强度的要求。此外,建筑物一般使用寿命长达几十年,甚至上百年,而目前光伏材料寿命最长约20多年,故提高光伏建筑材料的使用时限也是迫切的一个要求。

二是外观问题。当太阳电池作为幕墙或者天窗时,考虑到美观以及电池板的反光造成光污染现象,需要对太阳电池的颜色和反光性提出要求。另外,当太阳电池作为天窗或者窗户时,会将阳光档住从而影响室内的亮度,因此对太阳电池的封装材料的透光性也有一定的要求。 三是建后维护问题。由于光伏材料处于建筑物的外表面,长期暴露在空气中,久了必会堆积灰尘,阻档阳光的射入,从而影响光电转换的效率。故对光伏建筑材料的建后维护频率有一定的要求。

在能源和环保压力的促进下,太阳能光伏技术已逐步成为国际社会走向可持续发展道路的首选技术之一。对于几千瓦以下的小型发电系统,采用太阳能光伏发电是最为理想的。而BIPV的并网发电已成为近年来光伏应用的主要方向和热点。联合国能源机构最近发布的调查报告显示,光伏建筑一体化(BIPV)将成为21世纪的市场热点,太阳能建筑业将是21世纪最重要的新兴产业之一。 目前光伏电池发展的瓶颈仍然是生产成本高,转换效率低,加上此行业法规政策等仍不完善,BIPV系统在短期内还难以大规模普及。但薄膜技术的进步使太阳电池所需的半导体原料用量大大减少,降低了生产成本;薄膜的发展也使太阳电池更容易与建筑材料集成。随着研究的深入,薄膜太阳电池的转换效率也进一步提高,目前商用薄膜转换效率已接近10%的水平。故当光伏发电成本

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