太阳能光电建筑指将光伏发电与建筑物相结合,于建筑物结构外围铺设光伏器件,从而产生电力。该类建筑分为两种模式:
①BAPV(Building attached photovoltaics),即光伏系统直接覆盖于建筑物表面,系统与建筑物功能不发生冲突,不破坏或削弱原有建筑物的功能,也称为“安装型”太阳能光伏建筑;
②BIPV(Building integrated photovoltaics), 即建筑材料与光伏器件相结成,用光伏器件直接代替建筑材料,系统作为建筑物外部结构的一部分,既具有发电功能,又具有建筑构件和建筑材料的功能,也称为“构件型”和“建材型”太阳能光伏建筑。
BAPV与BIPV均为分布式电站的分支。光伏电站可分为集中式电站和分布式电站,其中,分布式又有工商业用与户用之分。
分布式光伏系统的适用场合可分为三类:
①各类建筑物和公共建筑;
②偏远农牧区、海岛等少电无电地区;
③荒山荒坡、农业大棚或鱼塘禽舍等无电力消费的设施建设。
与建筑相结合的分布式光伏系统当中,可分为附着于建筑物上的光伏系统BAPV和与建筑物融为一体的BIPV。
BIPV在光伏系统建筑外观、设计寿命、屋面受力、防水可靠性、施工难度和速度以及屋面运维等方面具有优势。
建筑外观:传统后置式光伏发电项目于彩色压型金属板上后期安装支架和光伏电池板,屋面较凌乱,整体性较差。而BIPV融合建筑、技术和美学,光伏组件单元板以及检修走道板可直接作为屋面板,接线盒、连接线等在设计建造过程中也可隐藏在组件和踏板下方,既可防太阳直射和雨水侵蚀,也不影响整个建筑的外观,实现整洁、统一。
屋面受力:BAPV系统中的压型金属板与后置光伏电池板受力复杂,两者间同时又风载正压与负压,长期作用产生疲劳效应,影响结构安全。而BIPV系统只有单纯屋面组件端外露,结构受力清晰,能够满足屋面安全性要求。
适用领域:BAPV系统主要用于屋顶光伏建设,而BIPV系统除了应用于屋顶,还能作光伏幕墙、光伏遮阳板、光伏雨棚、光伏栏板等。同时,由于BAPV的“安装型”属性,其更多被用于存量建筑上,而BIPV能够作为一个屋面整体,更多应用于新建建筑当中。
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