[实用新型]一种分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及将一种太阳能(光伏)发电装置集成到建筑物体上的技术，是新能源发电设备和建筑材料的结合物。

背景技术

2016年9月，习近平主席代表中国正式签署具有法律约束意义的《巴黎协定》，意味着中国在控制全球气候变暖方面对国际社会做出郑重承诺。在未来的 10-15年，中国在节能减排、控制二氧化碳排放、发展可再生能源方面将继续加大力度。“十三五”发展规划明确指出，我国推动能源革命的方向是明确的，也是坚定的。能源革命的本质是主体能源的更替和能源开发利用方式的根本变革，逐步建立可再生能源为主的能源体系这一根本方向是不可逆转的。实现可再生能源从补充能源向替代能源转变，已经成为我国能源规划发展的主基调。

随着我国经济发展进入新常态，能源电力需求特别是重化工业用电增速放缓，部分地区电力供应显现过剩格局，发电设备利用小时特别是煤电机组设备利用小时快速下降。同时，现有的可再生能源格局也面临新的问题，西南地区弃水、“三北”地区弃风弃光现象加剧。水电、风电、光伏发电等可再生能源就地消纳的市场空间不足，受跨地区送电、调峰能力不足的制约，在西部地区建设大型集中式太阳能地面电站正受到越来越多的质疑，发展分布式太阳能电站、让绿色能源走进千家万户既是当前政策的导向，也是市场发展的必然需求。

截至2015年底，我国分布式光伏电站装机容量占国内光伏累计装机的比重仅为16％，84％都是集中式大型光伏地面电站，2016年上半年这一比重降到仅 14％。而在德国分布式光伏发电装机占比近80％，日本则近100％。2016年5 月30日国家发改委、能源局联手下发《关于完善光伏发电规模管理和实施竞争方式配置项目的指导意见》，对分布式光伏电站将区别对待，政策上给予倾斜。根据我国“十三五”太阳能发展规划：“十三五”期间我国将新增37GW地面电站、63GW分布式电站；鼓励光伏项目就近建设，直接交易；在电力负荷较大的中东部地区的城市和工业区及周边地区，因地制宜地建设多种形式的中低电压等级接入的分布式光伏电站。由此可见，分布式太阳能可开发利用的市场极为广阔。

分布式太阳能发电要走进千家万户，让每一座建筑都变成一个太阳能发电站，让千家万户都能用上绿色环保能源，这就要求太阳能发电装置要像家用电器一样，既要品质好、效率高、安全可靠，还要美观大方。太阳能(光伏)建筑一体化是目前分布式太阳能发电的一个重要的技术方向。

太阳能(光伏)建筑一体化的英文是Building Integrated PV，PV即 Photovoltaic，简称BIPV，是一种将太阳能发电装置与建筑相结合、集成的技术方式。BIPV适合于大多数的建筑，目前国内国际流行的BIPV的主要安装形式有：平屋顶。从发电角度看，平屋顶的经济性比较好：可以按照最佳角度一次性安装，获得较大的发电量；可以采用传统光伏组件，不用改制现有的生产工艺、设备；除了屋顶需要一些防水处理外，施工后的发电装置与建筑物功能不发生冲突。斜屋顶。南向斜屋顶也可以按照最佳角度或接近最佳角度一次性安装，因此可以获得较大发电量；可以采用传统光伏组件，不用改制现有的生产工艺、设备；施工后的发电装置与建筑物功能不发生冲突。与平屋顶相比，其屋顶利用率较低，只能是朝南的方向。光伏幕墙。光伏幕墙的绿色概念效果和外观的科技感可以为建筑物提升社会价值，但其制约因素在于：要满足幕墙的功能要求，包括外部维护、透明度、力学、美学、安全等，在设计上就会有发电效率和幕墙功能的妥协；要与建筑物同时设计、同时施工和安装，光伏系统工程进度受建筑总体进度制约；光伏阵列通常是依据墙面垂直固定安装，偏离最佳日光照射角度，从而导致输出功率偏低，发电量较小，单位发电成本比较高。其他如遮阳蓬、车棚、农业蔬菜大棚等都是平顶屋、斜屋顶的安装形式在各类建筑载体上的实践。相对于这些建筑载体本身，往往发电系统的成本较高。

平屋顶、斜屋顶及各种类型的棚(蓬)属于建筑物体的水平空间，目前我国占14％-16％的分布式光伏电站装机容量大多数集中在这一领域，但是对于城市内的多(高)层建筑来讲，屋顶资源是有限的，并且不能使建筑内的每一个用户都能共享到绿色能源的机会。光伏幕墙属于建筑物体的垂直空间，其资源的可得性要比水平空间的面积大得多。目前的技术手段主要是采取不可调角的固定式安装方式，通过加大电池片之间的间隔来保持透光性，通风上更是受到限制，因此其功能性妥协设计使得应用上受到局限，不能满足全面推广的要求。综上所述，在垂直空间上发展一种能够得以广泛应用，又能满足维护、透明度、力学、美学、安全等要素的BIPV系统，就是本项实用新型的宗旨。