薄膜電池在光伏建筑一體化上的應(yīng)用

中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家,能源消耗逐年以驚人的速度增長(zhǎng)。而建筑作為能耗大戶(發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗一般占到全國(guó)總能耗的1/3以上),其節(jié)能效益則變得尤其重要。建筑界提出“21世紀(jì)建筑”的概念即由建筑物自己產(chǎn)生能源,太陽(yáng)能光伏建筑物一體化(BIPV)便成為21世紀(jì)建筑及光伏技術(shù)市場(chǎng)的熱點(diǎn)。

  中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家,能源消耗逐年以驚人的速度增長(zhǎng)。而建筑作為能耗大戶(發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗一般占到全國(guó)總能耗的1/3以上),其節(jié)能效益則變得尤其重要。建筑界提出“21世紀(jì)建筑”的概念即由建筑物自己產(chǎn)生能源,太陽(yáng)能光伏建筑物一體化(BIPV)便成為21世紀(jì)建筑及光伏技術(shù)市場(chǎng)的熱點(diǎn)。

  光伏建筑一體化是薄膜太陽(yáng)能電池的一個(gè)重要應(yīng)用,它是結(jié)合太陽(yáng)能電池發(fā)電和建筑物外墻的功能,將太陽(yáng)能電池組件裝置在建筑物上,使它起到既可以發(fā)電又可以代替建筑材料的雙重用途。無(wú)論從建筑、技術(shù)或經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),太陽(yáng)能光伏建筑一體化均有諸多優(yōu)點(diǎn):節(jié)省太陽(yáng)能電池支撐結(jié)構(gòu),可替代屋頂、墻面、窗戶等建材;節(jié)省太陽(yáng)能電池安裝成本;有效利用建筑物的表面積,不需另外占用土地;可以遮陽(yáng),降低建筑物外表溫度并增加建筑物美觀;將太陽(yáng)能和建筑物結(jié)合,使建筑物能有自己的電源供應(yīng)。

  建筑業(yè)已經(jīng)開始使用薄膜太陽(yáng)能電池作為光伏建筑的電力來(lái)源,因?yàn)樗饶馨l(fā)電,又可降低二氧化碳的排放量,使太陽(yáng)能光伏建筑的優(yōu)點(diǎn)更加明顯,這是由薄膜電池的基本特性所決定的。

  首先,薄膜電池性價(jià)比佳,其成本較低。晶體硅太陽(yáng)能電池成本下降的空間非常有限,而薄膜太陽(yáng)能電池不僅成本下降的空間較大,轉(zhuǎn)換效率也可以逼近晶體硅,薄膜電池的生產(chǎn)成本低于1美元/瓦,使得在建筑物上大面積鋪設(shè)光伏組件成為可能,受到建筑業(yè)的廣泛青睞。

  其次,薄膜電池具有良好的弱光性,受溫度和環(huán)境的影響相對(duì)較小,即使在風(fēng)沙、雨雪等惡劣天氣的影響下,也具有穩(wěn)定的發(fā)電性能。平均每年比晶體硅多發(fā)15%的電量。

  應(yīng)用在建筑上的光伏組件不可避免會(huì)受到外部環(huán)境如樹蔭、煙囪、灰塵、云朵等物體的遮擋。對(duì)于晶體硅太陽(yáng)電池而言,小遮擋即可引起大功率損失,導(dǎo)致組件溫度過(guò)高,嚴(yán)重的會(huì)燒壞組件,甚至引起重大火災(zāi);但薄膜電池的電流密度較小,使其受陰影功率損失小,系統(tǒng)更加安全可靠、適應(yīng)性強(qiáng)。相比之下,薄膜電池更加符合光伏建筑的選材要求。

  最后,從建筑美學(xué)的角度出發(fā),薄膜電池組件均勻透光,外視和內(nèi)視效果好,外觀整體性好,更易與建筑物融為一體。薄膜電池片可通過(guò)激光加工成點(diǎn)狀、布紋狀等達(dá)到不同的透光效果,還可以調(diào)整電池片的顏色、形狀來(lái)滿足不同建筑物的美學(xué)設(shè)計(jì)。

  目前,不僅在歐洲、美國(guó)、日本等地,光伏建筑一體化(BIPV)應(yīng)用系統(tǒng)正蓬勃發(fā)展,在國(guó)內(nèi),越來(lái)越多的BIPV示范和應(yīng)用系統(tǒng)也呈現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。例如在山東德州微排大廈,該建筑物鋪設(shè)的非晶硅薄膜太陽(yáng)能組件是由普樂新能源(蚌埠)有限公司生產(chǎn)提供的,作為中國(guó)太陽(yáng)谷的主會(huì)場(chǎng),不僅有獨(dú)具魅力的藝術(shù)造型,而且從真正意義上體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的理念。目前,太陽(yáng)谷微排大廈是全球最大的太陽(yáng)能辦公大樓,整體節(jié)能效率高達(dá)88%,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2640噸、節(jié)電660萬(wàn)度,減少污染物排放8672.4噸。

  在環(huán)境污染日趨嚴(yán)重的形勢(shì)下,大力發(fā)展光伏建筑一體化是未來(lái)一個(gè)新的趨勢(shì)。在這方面,薄膜太陽(yáng)能電池將逐步取代部分建筑材料,與建筑物完美結(jié)合,使得建筑物能有自己的電源供應(yīng),減少二氧化碳的排放,具有舉足輕重的地位。



作者: 來(lái)源:中國(guó)能源報(bào) 責(zé)任編輯:admin

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