分布式光伏發電在建筑中的應用實踐探討

張　健?。ò不杖A盛國際建筑設計工程咨詢有限公司，安徽　合肥　230001）

分布式光伏發電在建筑中的應用實踐探討

張?。ò不杖A盛國際建筑設計工程咨詢有限公司，安徽合肥230001）

太陽能是一種取之不盡用之不竭的可再生資源，采用分布式光伏發電的方式，將太陽能轉化為電能，可以使得太陽能被有效利用。將分布式光伏發電應用到建筑物中，可以有效地改善建筑的用電情況，轉變傳統的建筑用電方式，減少傳統能源的使用，使建筑物達到節能的目標。文章就分布式光伏發電在建筑中的應用實踐展開探討，結合分布式光伏發電系統，對其在建筑中的具體應用進行闡述，旨在為相關技術人員提供參考，減少建筑的傳統能源消耗，推動綠色建筑和低碳環保的施行，實現建筑項目的經濟效益與社會效益。

分布式光伏發電；建筑；應用實踐

0　前言

各種類型建筑在使用階段，都會造成大量的電能消耗，使得建筑不能滿足綠色經濟和低碳環保的需求。通過分布式光伏發電的應用，能有效地轉變建筑的傳統用電方式，同時充分對太陽能資源進行利用亦可減少傳統能源的使用，推動建筑及相關生活朝向綠色、節能、健康的方向發展。本文對分布式光伏發電進行簡單分析，并對分布式光伏發電在建筑中的具體應用進行闡述，明確分布式光伏發電的具體用法，以使讀者能夠進一步了解太陽能光伏發電，進一步推動太陽能光伏發電在各種建筑中的應用。

1　分布式光伏發電的相關概述

1.1分布式光伏發電涵義

分布式光伏發電，是指采用光伏組件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。它是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，原則上就近發電、就近并網、就近轉換、就近使用，不僅能夠有效提高同等規模光伏電站的發電量及使用效率，同時還有效解決了電力在變壓及遠距離傳輸中的損耗問題。分布式光伏發電是現代建筑中應用最為廣泛的太陽能發電方式。

1.2分布式光伏發電特點

①分布式光伏發電采用分散式資源的方式，使得光伏發電系統的裝機規模變小，這也就使得分布式光伏發電的輸出功率變小，但是也使得分布式光伏發電的應用空間得到了進一步的提升，可以使小型光伏發電系統的投資收益率獲得進一步的提升。

②分布式光伏發電將太陽能轉化為電能，轉化過程中不存在任何有毒有害的副產物產生，沒有噪聲，不會對周邊環境造成污染，是一種具有良好環境親和性的能源供應方式，而且太陽能資源豐富且免費。

③發電與用電可以同時進行，分布式光伏發電可以并入電網，直接對周邊的用電需求進行供應，減少了電能的長距離運輸，有效的實現了太陽能的就地使用。

④分布式光伏發電系統具有裝機規模小的特點，也就使得光伏發電機可以合理的布置到建筑的屋頂等部位，占據的空間小，避免集中式占據大量空間的情況發生，有效的提高了分布式光伏發電的發展空間，降低了光伏發電的成本。

⑤維護簡單，沒有會磨損、毀壞或需替換的活動部件，只需定期的進行檢查即可，有效地降低了維護人員的勞動強度。

⑥系統獨立，可自行控制，避免發生大規模停電事故，安全性高。

⑦輸配電損耗低，甚至沒有，無需建配電站，降低或避免附加的輸配電成本，土建和安裝成本低。

⑧可在已經建好的建筑上安裝，不需要進行土地規劃和開發。

2　分布式光伏發電在建筑中的適用場合

分布式光伏發電可以廣泛地應用到各種建筑中，轉變建筑工程的傳統能源結構，使建筑物的節能水平和節能質量得到進一步的提升。根據建筑物的分類和屋頂的具體情況，分布式光伏發電在建筑領域中的使用場合大約有如下幾種。

2.1工業廠房

工業廠房的房屋具有屋頂面積大、平整開闊的特點，可以使得分布式光伏發電系統得到充分的安裝。通過分布式光伏發電的應用，可以有效的緩解工業生產的用電情況，減少工業生產的電能計費，降低工業生產的用電成本支出，同時又可以最大限度地利用工業廠房的屋頂空間。

2.2商業建筑

與工業廠房的作用效果相同，不同之處在于商業建筑多為水泥屋頂，更有利于安裝光伏陣列，按照商業大廈、寫字樓等建筑特點，用戶用電負荷特性一般表現為白天較高、夜間較低，能夠較好的匹配光伏發電特性。但是這類建筑一般對外觀設計有較高要求，因此光伏發電在建筑設計期間就應該同步考慮安裝位置及方式。

2.3學校宿舍等公共建筑

這類公共建筑有明顯的分時用電的特點，因此白天可以利用分布式光伏發電并進行儲能，晚上利用儲能進行供電。

2.4通信基站用電

很多偏遠的山區都建有為通信服務的各種基站，這種通信基站一般比較分散，用電負荷也比較小，平時的供電線路敷設環境較差，容易產生供電不穩定，因此配合分布式光伏發電能夠有效地提高通信基站用電的可靠性。

3　分布式光伏發電在建筑中的具體應用形式

太陽能光伏發電在建筑領域中的具體應用主要有以下兩種形式。

3.1BAPV（Building Attached Photovoltaic）應用形式

BAPV也稱為“安裝型”太陽能光伏建筑，是將已經通過加工成型的分布式光伏發電方陣安裝在建筑上，從而形成光伏發電系統。光伏板主要是附著在建筑材料上，不會與建筑物的各項功能發生沖突，不會破壞或削弱原有建筑物的功能。而且BAPV的應用形式，可以使得分布式光伏發電系統的拆卸和維護更為簡單方便，還可以將BAPV的形式采用各類色彩，使建筑工程的外觀效果得到進一步提升。簡單地說，BAPV建筑中的太陽能光伏組件只是通過簡單的支撐結構附著在建筑上，拿開光伏組件后，建筑功能仍然完整，對建筑原有各項功能不會有任何影響。

3.2BIPV（Building Attached Photovoltaic）光伏建筑一體化的應用形式

BIPV是技術上將光伏發電組件集成到建筑上的技術，通過設計和施工安裝，使得光伏發電系統同建筑物形成一個整體，使分布式光伏發電組件可以與建筑物整體有效統一，采用色彩及形式的搭配，使分布式光伏發電系統與建筑物有機的融合。普通光伏發電組件的連接線一般外露在組件下方，BIPV建筑中光伏組件的連接線要求全部隱藏在幕墻結構中。而且，BIPV的應用形式，可以使發電、隔音、安全防護等功能進行融合，從而使得建筑工程的整體節電及外觀得到提升，使建筑更大可能地達到綠色建筑的要求標準。在BIPV應用中，光伏幕墻和光伏采光頂是其兩大關鍵部分。

①光伏幕墻是BIPV應用形式中的重要部分，將分布式光伏發電組件，與玻璃幕墻相結合，在滿足建筑工程裝飾的基礎上，還能使得建筑工程的發電效果得到進一步的提升。為了提高光伏發電的效果，需要科學的對幕墻的角度等進行調整，促使光伏幕墻可以滿足建筑工程的實際需求。

②光伏采光頂是實現分布式光伏發電在建筑工程中有效利用的關鍵部分，通過光伏采光頂應用，可以有效地改變光伏幕墻受到日照角度等因素的影響，最大限度地利用日照時間，提高了光伏發電的能力及效率。

BIPV同BAPV的最大區別是BIPV已經作為建筑物必不可少的一部分發揮著建筑材料的作用，是建筑物不可分割的一部分，其光伏組件不僅僅發電還能起到遮風擋雨和保溫的功能，拿開光伏組件之后，建筑物的這部分功能會受到損失。

4　結束語

太陽能是一種潔凈，可再生的重要資源，采用分布式光伏發電，可以使太陽能產生更多的經濟效益。分布式光伏發電對優化能源結構、推動節能減排、實現經濟可持續發展具有重要意義。采用分布式光伏發電，自發自用，余量可以并網，能量循環，既能滿足工程的生產和生活用電，又可實現節能減排，同時還可享用余電并網帶來的可觀利潤。隨著相關技術的提升，分布式光伏發電也將逐漸成為光伏應用的主流，其有著廣闊的市場前景，也將成為破解當前光伏應用困局的有效途徑。

［1］韓學志.淺析分布式光伏發電在新型城鎮化中的應用［J］.科技創新導報，2014（15）：57-58.

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1007-7359（2016）04-0242-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.095

張健（1979-），男，安徽合肥人，畢業于南京工業大學，學士，工程師。