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光伏建材化的应用突破之路
发布时间:2015-03-09 文章来源:本站  浏览次数:3232
  最近有种说法,叫“光伏发展了、雾霾就少了”。结合柴静“穹顶之下”的震撼讲解,让人有种必须尽快行动起来的冲动。
  搞光伏的人都有一种情结,以光伏替代化石能源,从根本治理环境污染;而搞建筑的人也有一种情结,就是如何让建筑更绿色、更低碳、更健康、更安全。众所周知,荒漠光伏电站因电力输送问题,组件维护及恶劣环境对光伏系统的考验,发展空间严重受限。所以光伏的大规模应用将以贴近用电侧的分布式形式为主。通常用电集中区域土地资源稀缺,分布式光伏必须依赖建筑的屋面与立面。
在建筑屋面与立面安装光伏系统,将给建筑带来防火、水密、气密、保温、耐候和结构安全等方面的挑战。如屋面防水寿命短与光伏系统不匹配,加速破坏光伏与屋面固定点的防水层;非上人屋面承受维修与维护的风险;光伏组件自燃概率较高和材料易燃,难以切断的高压直流电和剧毒气体使消防救援既困难又危险;系统结构安全隐患大;电缆老化和鼠咬带来的漏电风险等等……以上种种弊端使得光伏在建筑上应用,必须兼容光伏与建筑的相关规范及标准。
  目前,光伏产业依然处于培育期,可以说没有财政补贴就没有光伏的市场空间。而光伏系统成本不仅下降空间有限,相反更多面临生产制造成本和使用维护成本上升的双重挤压。解决上述问题途径之一就是光伏建材化,用兼容光伏与建筑规范及标准的光伏建材,替代传统建筑材料,达到降低系统成本,提高投资收益率的实际效果。
  建筑用光伏构件既是一种具有光伏发电和建筑外围护功能的工业化构件产品,它可直接替代建筑屋顶和外墙的装饰材料、保温材料、防水材料和围护结构材料。也可以与既有建筑的屋顶或墙体一体化安装,美化既有建筑及提高防水和保温性能。系统成本与玻璃幕墙及大理石幕墙相当,维护简便及成本低,实现了不依赖政策补贴就有高投资回报的实用型模式。
  为了加快建筑用光伏构件的市场化推广,合肥市政府出台了系列政策予以支持。包括:在现行的国家和地方政府政策基础上每瓦单独补贴2元;住房产业化应用支持和绿色建筑评价优先;合肥市政府和安徽省政府办公楼顶带头示范安装,进而推动全市和全省公共建筑光伏构件安装;在城市道路和绕城高速推动护栏和局部顶层应用等。建筑用光伏构的市场化应用也初步探索出了一条梦想与现实接轨的特有之路,具体以下几个应用案例说明。

一、别墅屋顶应用
 
项目地址:合肥市蜀山区碧海山庄
安装部位:南北坡顶和屋顶退台阳光房
装机容量:18.6KW
年发电量:13KWh
  该栋别墅因年久屋面材料老化严重,漏水和保温性能差,屋顶变形且存在瓦片脱落隐患。业主为了一次性长期解决问题,采取将原有楼顶建筑材料全部拆除,用5mm*10mm热镀锌方钢替代原有木质檩条,将建筑用光伏构件直接固定在镀锌方钢上,屋脊和檐沟使用市场通用产品。该项目以较低成本解决了该栋别墅屋顶的防水、保温、防火、结构安全等问题,并具有电磁屏蔽功能和较高的投资收益。因在屋顶退台增加约20平方米的阳光房,市容和规划收到投诉来查处,后了解是光伏电站,阳光房的立面封闭是为了提高安全,逐认定符合政策要求及手续齐备。

二、民用异形建筑屋顶安装
 
项目地址:合肥市蜀山区虹雨花园
安装部位:屋顶
装机容量:24KW
年发电量:25KWh
  该栋建筑层高18层,屋面有电梯房等设施,因建设质量问题,交付后一直漏水且无法维修解决,顶层住户苦不堪言。该项目利用原有屋面结构,与新增钢结构安装建筑用光伏构件,形成新的防水屋面。在建设过程中,小区业主投诉导致相关部门调查取证,最终给予屋顶光伏电站项目认定,因屋面漏水影响顶层住户使用,物业无法解决的情况下,顶层住户的做法合理并给予认可。

三、公共异形建筑屋顶安装
 
项目地址:合肥市高新区
安装部位:屋顶和立面
装机容量:50.8KW
年发电量:43KWh
  该建筑屋面的防水设计寿命只有5年,且有挑高4米的樑和柱,光伏组件安装必须高于原有的樑和柱,避开阳光投影影响。挑高部分增加檩条,用建筑用光伏构件构建屋面和东南西立面,北立面安装玻璃和窗户,无挑高位置的建筑用光伏构件安装在水泥墩和龙骨上。该项目为建筑增加了约100平米的使用面积,并具有良好的防水保温性能。因屋面和立面接入在一个逆变器系统中,实现了用30KW逆变器拖动50KW光伏,降低成本的同时,使逆变器获取更好的工作曲线。
  以上几个建筑用光伏构件的实际建筑应用案例,完成了产品与建筑结合应用的检验,说明了建筑用光伏构件产品在建筑领域的应用前景和市场需求有极大的市场开拓空间。任何一个行业的产业化进程都离不开市场需求的支撑,在当前生态环境持续恶化,全国“霾海茫茫”的形势下,清洁能源的大力综合应用需求为光伏行业提供了发展契机,建筑用光伏构件与建筑的结合应用为光伏建材化进程提供了行业产业化的市场载体,也为真正实现光伏建材化的有效突破提供了生存的土壤。
 
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