分析了太阳能光伏发电系统的特点,介绍了国内外太阳能光伏发电系统在建筑中的应用状况,并对其在建筑应用的发展前景进行了预测。

2007年第3期(总第46期)

山西能源与节能

SHANXIENERGYANDCONSERVATION

2007年9月出版

太阳能光伏发电在建筑中的应用及前景

刘玉娜,田

(太原理工大学环境学院,

琦,吴晓庆

山西

太原

030024)

摘要:分析了太阳能光伏发电系统的特点,介绍了国内外太阳能光伏发电系统在建筑中的应用状况,

并对其在建筑应用的发展前景进行了预测。关键词:太阳能;光伏发电系统;建筑;前景中图分类号:TK513

文献标识码:A

太阳能是一种取之不尽,用之不竭而且没有污染的清洁能源。随着全球常规能源的紧张和环境污染的加剧,太阳能被用在供热、空调、制冷及发电等越来越多的领域。太阳能光伏发电是直接将太阳光转换成电能的一种发电形式。由于其具有安全可靠、清洁卫生、无噪声、无污染、建设周期短、维护简单等特点,被广泛的应用于城市照明等领域。近年来,随着对建筑节能要求的提高,太阳能光伏发电系统与建筑一体化

[已成为应用光伏发电的发展方向

建筑装饰材料,使资源充分利用,发挥多种功能。

d)出入电网灵活,既有利于改善电力系统的负荷平衡,又可降低线路损耗。

2太阳能光伏发电系统在建筑中的应用现状

太阳能光伏发电并网系统在建筑中的应用已有许多实

例。如:英国诺丁汉大学的可持续发展楼和2000年悉尼奥运会的运动场馆等均使用太阳能光伏发电技术。但是由于太阳能光伏发电系统的投资费用和光伏电价格较高(并网系统价格为6美元/W,发电成本为0.25美元/(kWh),因此在民用建筑上大规模的应用太阳能光伏发电系统的项目,目前主要

[

由政府资助,具体情况详见表1

1]

。

1太阳能光伏发电系统的特点

太阳能光伏发电系统的应用可分为两种类型:独立光伏

发电系统和并网光伏发电系统。因独立光伏发电系统主要用于偏远地区和农村,本文仅介绍并网光伏发电系统。(系统构成如图1[

2]

1]

。

表1各国政府投资的太阳能光伏发电项目

所示)该系统在国外已步入大规模发电阶段,是

日本

电网

当今国际上光伏发电的发展潮流。该系统的优点为:

“70000屋顶计划”最初工程费用的50%由政府

承担,每年政府投入的预算资金为1.83亿美元。

1994年

截至2003年政府财政初助减少到15%,财政拨款增加至18.6亿美元

太阳能“百万屋顶计划”(MillisoSolarRoofs

太阳能电池板DC/DC逆变器

交流负载

美国1997年Initiative)准备在2010年以前,在100万座建筑

物上安装太阳能光伏发电系统

“10万屋顶计划”,提供10年无息贷款,计划每

控制器图1

并网光伏发电系统结构框图

德国1998年个屋顶装3~5kW太阳能电池阵列等设施,总容

量300~500MW。该计划在2003年初完成。

意大利2001年

“10000屋顶计划”采用地方政府拨款的形式来促进太阳能光伏发电在建筑中的应用

《可再生能源发电投资标准》规定了可再生能源提供

a)

可以对电网调峰,起到“削峰填谷”的作用,提高电

日本

2003年

网末端的电压稳定性,改善电网的功率因数,有效地消除电网杂波。

b)所发电能并入电网,以电网为储能装置。因为减少了蓄电池(组)费用,较光伏独立系统低35%~45%。

c)

光伏电池与建筑完美结合,每块太阳能电池板的额

中国

2006年

的电量在总发电量中的百分比。这项立法要求在2010年以前可再生能源发电量占全国总发电量的3.2%

上海“十万个太阳能屋顶计划”此项目拟分两期完成。第一期2006年至2010年:完成光伏屋顶1万套,每套3kW。装机3万kW,年发电量3300万kWh。第二期2011年至2015年:完成光伏屋顶9万套,每套3kW,装机27万kW,年发电量2.97亿kWh。总投资105.3亿元。费用部分由政府负担。

定电压通常为1~3V,通过串并联将电压调至直流30~50V,再连接至逆变器、控制器。太阳能电池板既可发电又可作为收稿日期:2007-06-09作者简介:刘玉娜(1978—学在读硕士研究生。

),女,河北深州人,太原理工大

太阳能光伏并网发电系统在我国的发展尚处于起步阶段。目前,正在逐渐将光伏发电与建筑相结(下转第22页)