“双碳”背景下闽东南沿海城市通风光伏屋顶设计策略研究——以福州市某高校体育馆为例

“双碳”目标下,光伏发电被作为减碳有效手段快速发展,传统通风屋顶由于达不到理想效益被逐渐淘汰。以福州市为例,通过考虑风向指标和太阳高度角,研究一种适用于东南沿海城市的通风光伏屋顶。采用Cite Space数据分析、Ecotect和PHOENICS软件数据模拟检验研究假设,得出新型可调节通风光伏屋顶能最大限度利用太阳辐射实现产能效益,根据季节调整安置角度能够有效改善建筑室内热环境的结论。对“双碳”目标下未来城市建筑更新起到良好的推进作用。     

江苏连云港首座光伏发电站即将投运

江苏连云港市第一座光伏发电站大唐新能源新浦光伏发电项目预计于年底投入使用。该电站采用屋顶晶体硅光伏发电系统,利用太阳能发电,建设规模为3.24兆瓦,有效利用屋顶面积3.4万平方米,年发电量可达360万千瓦时。     

世界单体规模最大薄膜光伏建筑一体化应用示范项目提交“碳中和”亮眼成绩单

正本刊讯从2020年2月28日至2021年3月1日,凯盛集团建设的单体规模10MW薄膜光伏建筑一体化(BIPV)应用示范项目运营一周年,累计发电超过约1100万千瓦时,收益约900万元。按照运营时间25年计算,项目预计累计收益约2.2亿元,节约燃煤约11.7万吨,减少二氧化碳排放约26.5万吨,将为推进资源全面节约和循环利用,实现"2030碳达峰、2060碳中和"作出贡献。     

全国政协委员、汉能控股集团董事局主席李河君:制定鼓励和扶持光伏建筑一体化发展专项政策

我国拥有全球最大的建筑市场,建筑节能空间巨大。光伏建筑一体化(BIPV)是分布式光伏发电的一个特殊且应用广阔的领域,发展光伏建筑一体化对提高我国建筑节能水平、加快既有建筑节能改造、实现新型城镇化目标具有重要意义。我国现有建筑面积超过500亿平方米,未来5年新增建筑规模将达100亿平方米。由此推算,我国现有建筑外墙面积为180亿平方米,新增建筑外墙面积为36亿平方米。如以现有建筑外墙面积的1%,新增建筑外墙面积的30%安装     

太阳能光伏屋顶与幕墙经济性分析研究

根据国家能源局公布数据,截至2013年底全国累计光伏发电装机容量19.42GW,其中,光伏电站16.32GW、分布式光伏3.1GW;2014年度的分布式光伏新增计划目标是8GW,其中与建筑结合是分布式光伏的主要形式。截至2013年底,太阳能光电建筑应用装机容量1.875GW,占分布式光伏3.1GW的60%,到2020年预计会达到75%左右。太阳能光伏屋顶与幕墙随着太阳能光伏组件与屋顶或幕墙之间的间距增大,温度下降,效率会提高,然而同时随着间距增大成本也会增加。本文基于国家"十二五"课题"太阳能综合利用新技术"中的任务"高效节能型太阳能光伏屋顶和幕墙系统技术研究",在现有太阳能光伏屋顶及幕墙的基础上,对其随着间距增大带来的成本增加与同时效率增长之间的经济性进行分析。     

新能源：以可再生能源为主、多能互补

<正>可再生能源园区可利用的可再生能源主要为太阳能、地热能和空气能，其中，太阳能主要利用方式为屋顶分布式光伏发电和太阳能热水系统，地热能和空气能主要利用方式为热泵系统。累计建设屋顶分布式光伏发电系统18兆瓦，太阳能热水供应近67万平方米住宅，地源热泵系统5.7兆瓦，空气源热泵系统9.8兆瓦。     

太阳能在平改坡工程中的应用研究

介绍了既有建筑平改坡改造,以及太阳能屋顶发电系统基本组成及设计原理.将光伏发电技术应用到建筑楼道和景观照明,阐述了该技术在当今平改坡工程屋面中的应用前景.     

基于深度学习的城市屋顶光伏面积识别及光伏发电潜力研究

计算屋顶可用光伏面积是估算屋顶光伏发电潜力的重要一步。本文基于城市GIS和卫星影像数据，使用卷积神经网络识别建筑轮廓及屋顶可用光伏面积。以长沙市核心区8 136个建筑为训练集，屋顶可用光伏面积率为87.0%;对预测区域4 883个建筑预测，预测可用面积率为71.4%。随后使用EnergyPlus对每栋建筑建立光伏系统模型，分别预测建筑在无遮挡、相互遮挡、考虑可用光伏面积和遮挡的情形。结果显示，在无遮挡情况下，长沙地区单位建筑轮廓面积光伏年发电量为102 kW·h/m²。考虑建筑相互遮挡后，发电量减少6.7%,平均为95.2 kW·h/m²。当考虑屋顶可用光伏面积和建筑相互遮挡后，光伏年平均发电量减少19.6%,为82.0 kW·h/m²。本文研究方法有利于准确评估城市光伏潜力，提高能源利用率。     

太阳能建筑光伏/热电系统(PV/TV)性能研究

本文将太阳能电池板、集热器、热电发电片结合起来,设计并开发制成了一套光伏/热电系统(PV/TV),在利用太阳能电池发电的同时,可将热量收集并利用其发电。而后将这种系统在北京地区进行了室外模拟实验,测试并讨论了该系统在4～10月的发电性能,对PV/TV系统在光伏建筑中的应用进行了初步探讨。结果表明,相对于单纯的光伏发电系统,PV/TV系统单位面积发电效率有5%～15%的提高。     

建筑部门碳达峰碳中和排放控制目标研究

我国建筑运行阶段碳排放占全社会总碳排放的比例为22％,建筑部门的节能减碳工作对我国"30·60"双碳战略目标的实现至关重要.本文分析了影响建筑运行阶段碳排放的主要因素并对其中长期发展趋势进行预测,构建了基于LEAP模型的建筑运行碳排放长期预测模型,量化分析不同建筑部门减碳工作对双碳目标的贡献率.结果表明:基准情景下,我国建筑运行与相关基础设施碳排放将于2040年左右达峰,峰值为31.1亿tCO2;通过建筑节能强规提升、建筑光伏一体化、清洁取暖等工作有效开展,我国建筑部门碳达峰时间可提前至2030年,峰值为27亿～28亿tCO2,到2060年,建筑领域将剩余6亿～8亿tCO2需要完成碳中和.     

碳达峰目标下太阳能光电建筑应用发展规模预测研究

在我国碳达峰碳中和的目标要求下,建筑领域如果要实现"早达峰",需要提质增效的同时,应高比例应用可再生能源.从可再生能源技术解决建筑用能需求来讲,太阳能光伏发电则直接可作为降碳技术,直接抵消建筑领域直接排放量.所以本文聚焦太阳能光电建筑应用的发展规模预测研究.     

行业动态

正我国出台政策力促分布式光伏发电应用分布式光伏发电应用有望提速。日前从国家能源局了解到,该局出台《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》,针对屋顶资源、融资等发展难题提出诸多具体措施。破解屋顶资源等几大难题在政策"暖风"之下,我国分布式光伏发电近年来快速发展。今年上半年,全国新增分布式光伏发电并网容量99万千瓦,这超过了2013年全年分布式光伏新增并网容量。但与此同时,分布式光伏发电面临屋顶落实难、贷款融资难、并网接入难等亟待解决的现实问题。此次出台的政策也被外界认为是细化分布式光伏发展政策的重要举措。在建筑屋顶资源方面,通知指出,对屋顶面积达到一定规模且适宜光伏发电应用的新建和改扩建建筑物,应要求同步安装光伏发电设施或预留安装条件。地方政府可将建筑光伏发电应用纳入节能减排考     

BIPV新技术在住宅建筑中的应用

BIPV是光伏建筑一体化的英文缩写,是将光伏发电系统作为建筑构件,与新建筑物同时设计、同步施工和安装,从而实现光伏与建筑完美结合的光伏建筑一体化系统;本文介绍一种BIPV新技术,＂高平整度一体化太阳能发电整体屋顶及安装方法＂,它采用结构设计的方法把太阳电池组件发电方阵形成一个整体屋顶建筑构件来替代传统建筑物南坡屋顶,实现了太阳能发电和建筑的完美结合。其设计之巧妙、结构之简单、功能之完善、安装之高效、效果之完美,不愧为是一种真正意义上的一体化建筑结构件,实现了真正的BIPV建筑,该技术已成功应用到国家级、省级太阳能光电建筑应用示范工程中,具有极为广泛的使用价值。     

设计前期建筑光伏系统安装面积快速估算方法

本文结合大量的工程经验,利用资料分析法、模拟分析法、归纳法等研究方法,对不同类型建筑中光伏系统可安装部位进行研究,提出不同建筑立面、建筑屋顶等光伏组件安装部位的可安装面积占比,并基于建筑面积或建筑立面面积与建筑密度、容积率等规划条件的逻辑关系,推导出光伏组件可安装面积的计算方法,对场地范围内建筑光伏的可安装面积进行估算,满足项目前期建筑光伏发电量估算的要求。     

屋顶光伏阵列优化及其对既有建筑能耗的影响研究

附加式屋顶光伏阵列是既有建筑与光伏构件最有效的结合方式之一。屋顶光伏阵列的不同排列不仅会影响系统输出电量,还影响建筑能耗。既有建筑屋顶面积有限,光伏阵列倾斜角度的增大会使阵列最小间距增大、阵列排数减少,导致光伏板总安装面积以及建筑顶层房间能耗的变化。以邯郸地区东西70 m、南北20 m的既有屋顶为例,通过PVSYST软件比较了不同倾斜角度下屋顶光伏阵列的发电量,并计算了阵列的投资回收期。结果表明:光伏板倾斜角度为30°~35°时发电量最大,投资回收期最短,为8.61年。采用DesignBuilder软件对顶层房间进行了能耗模拟,表明应用光伏阵列的顶层房间年采暖制冷总能耗比普通屋顶房间减少1.8kW·h/m2。     

太阳能驱动溶液除湿空调系统光热面积优化匹配研究

针对低纬度孤立岛礁高温、高湿、强辐射气候和常规能源供应困难的特殊条件,将太阳能发电与溶液除湿空调相结合,对组合系统的空气处理流程和原理进行了分析。在孤立岛礁有限的屋顶铺设面积条件下,对集热器和光伏板的铺设面积比例进行了优化匹配研究。分析了室内设计温湿度和单位面积冷负荷对系统所需屋顶铺设面积的影响。结果表明:集热器与光伏板面积之比为1∶1.04～1∶2.34时,可满足室内人员舒适需求,而且屋顶铺设面积越小,光伏板面积所占比例越大;室内设计相对湿度对屋顶铺设总面积影响较大,当相对湿度从40%增大到70%时,系统所需集热器面积约减少42.0%,光伏板面积约减少13.6%;当单位面积冷负荷增大时,所需集热器和光伏板面积呈相同比例增加,但二者面积之比保持不变。     

我国出台政策力促分布式光伏发电应用 鼓励建筑屋顶光伏发电应用

<正>本刊讯9月2日,国家能源局发布了《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》,要求进一步落实分布式光伏发电有关政策,鼓励开展多种形式的分布式光伏发电应用,加强对建筑屋顶资源使用的统筹协调,完善分布式光伏发电发展模式等。通知提出,充分利用具备条件的建筑屋顶(含附属空闲场地)资源,鼓励屋顶面积大、用电负荷     

太阳能光伏发电集中应用项目安徽开建

近日,合肥市高新区国家＂太阳能光伏发电集中应用示范区＂项目揭牌。 该项目作为我国首批13个光伏发电集中应用示范区之一,总装机容量25.9MW,总投资约4.82亿元,将在合肥市26栋建筑屋顶建设太阳能电站．建设面积33．62万m^2。     

信息

光伏建筑一体化屋顶发电系统行业科技成果评估会在杭召开
　　近日,中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会对杭州桑尼能源科技有限公司（以下简称“桑尼能源”）“光伏建筑一体化屋顶发电系统”产品开展科技成果评估。     

防水式BIPV一体化系统设计与示范研究

本研究为一种防水式BIPV一体化光伏系统的设计及发电仿真预测。项目选址在天津市滨海新区,对该光伏项目的设备选型、组件组串和电气接入进行设计,利用PVsyst软件对该BIPV一体化的光伏电站进行建模和仿真,结果表明该光伏电站年发电量可达126.23MWh,系统发电效率可达到87.5%。最终,在某公司自有建筑屋面实施建设了该BIPV一体化光伏电站示范项目,该光伏电站兼具了发电及屋顶防水功能。