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光伏建筑(光電幕墻)主要內容、應用現狀及地區適用性分析

來源:2012年會論文集  作者:吳智勇  日期:2012-5-31
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  我國也出臺了一些相應的光伏系統挾持政策,但力度不大,效果也不好09年3月,財政部下發《太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》,對單項工程應用太陽能光電產品裝機容量大于50kWp以上工程進行補助,補助標準為20元/Wp。09年7月財政部、科技部和國家能源局聯合發布《金太陽示范工程財政補助資金管理暫行辦法》,對單個項目裝機容量大于300kWp以上工程進行補助,并網光伏發電項目原則上按光伏發電系統及其配套輸配電工程總投資的50%給予補助,偏遠無電地區的獨立光伏發電系統按`總投資的20%給予補助,這條款基本與我們的光電幕墻應用沒有相關(光電幕墻一般均為獨立項目內的局部照明使用,不涉及并網),因而要推廣光伏系統應用,需要解決兩個方面的問題,一是成本的問題,二政策的問題。

  我國太陽能光伏產品出口額近些年來快速增長(90%以上的太陽能電池出口),去年我國太陽能電池產量已突破2000MW,占全球產量的36.7%。盡管擁有良好的資源優勢,但目前國內光伏市場發展依然緩慢。我國光伏發電系統安裝容量不及生產容量的2%,市場狹小、產業缺乏核心技術(大部分多晶硅只能從國外進口)是主要問題。我國太陽能發電技術產業的最佳切入點,不再是擴大多晶硅太陽能電池生產,而是開發其他材料的太陽能電池,尤其是如何解決太陽能電池的多晶硅材料供應問題?上驳氖墙粌赡晡覈嗑Ч璁a業有了迅猛發展,多晶硅企業遍地開花,如四川通威集團現有多晶硅1000噸/年產能,但預計2011年8月投產3000噸/年的生產線、2012年下半年投產6000噸/年的生產線,將達到年生產1萬噸的水平。2011年,國內多晶硅的價格也從年初的60~70萬元/噸降低到6月份的40萬元/噸,從而也帶動太陽能電池產品價格下落,為光伏系統產品廣泛應用提供可能。

  光電幕墻的應用很關鍵的考慮因素是項目當地太陽光照輻射情況,它從根本上直接影響光伏系統工程運行效能和運行成本,也將影響投資方的決策、態度。

  我國太陽能源豐富。按各地區接受年太陽輻射總量的多少,可以把全國劃分為五類地區。一類地區為太陽能資源最豐富的地區,年太陽輻射總量6680~8400MJ/m2,包括寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海本部和西藏西部。二類地區為太陽能資源較豐富地區,年太陽輻射總量5850~6680MJ/m2,包括北京、天津、河北西北部、山西北部、內蒙古中部和南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、新疆南部和西藏東南部。三類地區為太陽能資源中等類型地區,年太陽輻射總量為5000~5850MJ/㎡,包括河北東南部、山西南部、吉林、遼寧、陜西北部、甘肅東南部、新疆北部、云南、河南、廣東南部、香港、澳、山東、江蘇北部、安徽北部、福建南部和臺灣西南部。四類地區為太陽能資源較差地區,年太陽輻射總量4200~5000MJ/m2,包括內蒙古北部、黑龍江、陜西南部、湖北、湖南、廣西、廣東北部、上海、江蘇南部、安徽南部、江西、浙江、福建北部和臺灣東北部。五類地區為太陽能資源最差地區,年太陽輻射總量3350~4200MJ/m2,包括四川、重慶和貴州。我國總面積2/3以上屬于一、二、三類地區,年平均日輻射量在4000MJ/m2以上,年日照時數超過2000小時,此3類地區采用光伏系統工程的形式可以多樣化,光電幕墻、屋面采光頂、外遮陽、圍欄方式都可以有效應用;四類地區一般來說更適合采用屋面采光頂、外遮陽這些光照角度比較合理的方式,以提高光伏系統運行效能;而五類地區從目前的光伏系統的技術水平(光電轉換效率)、光電產品的造價、用電方式的性價比來說,一般不適合應用光伏發電系統。

  目前四川通威集團在成都市的南部中心區建設通威廣場項目中,大樓建筑40層、高度166.7米,外立面主要為采用中空LOW-E單元式玻璃幕墻,幕墻總面積~3.6萬平方米,現設想在樓層間區高度為1米玻璃板塊、帶狀區域內應用光電幕墻技術,考慮到該建筑采光面及建筑周邊建筑間距因素,一般可考慮應用光電幕墻為東、南、西三面,但因南面受其他建筑影響,只有東、西兩面可以應用,這樣本項目塔樓東、西兩面樓層間區的面積有~3000平方米可以采用光電幕墻技術,為保證光伏電池系統能穩定、有效地工作運行,應該在樓層間區幕墻上設置通風措施,減少聚熱效應。但由于成都市太陽光照輻射屬于五類地區,為太陽能資源最差地區,目前還沒有五類地區太陽能電池光電轉換效率具體、可靠數據,特別又是應用在立面幕墻上,其光伏系統工程運行效能和運行成本就、發電性價比都是值得認真探討。當然如果從公司是從事多晶硅產品生產企業宣傳角度出發,對光伏系統工程在成都地區應用做先鋒性的探討、應用研究,倒是可以跳出常規觀念,做一嘗試也未嘗不可!就辍
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