光電幕墻及光電屋頂(摘錄)

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1、光電幕墻及光電屋頂（摘錄）1?前?言　　光電幕墻（屋頂）是將傳統(tǒng)幕墻（屋頂）與光生伏打效應(yīng)（光電原理）相結(jié)合的一種新型建筑幕墻（屋頂）。主要是利用太陽能來發(fā)電的一種新型的綠色的能源技術(shù)?！　∧茉词侨祟惿婧桶l(fā)展的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的能源是以消耗地球的有限資源，同時又污染人類生存環(huán)境為代價來生產(chǎn)的，20世紀(jì)70年代全球的能源危機(jī)，使世界很多國家清醒地認(rèn)識到：太陽能是一種綠色（清潔，無污染）豐富的自然能源，爭相加以開發(fā)和研究，因而太陽能電池從人造衛(wèi)星發(fā)電開始向地面發(fā)電普及和應(yīng)用（表1），據(jù)不完全統(tǒng)計，1999年全世界太陽能電池的年產(chǎn)量已超過2億峰瓦（MWP）（圖1和圖2），但其年產(chǎn)量與世界能源總需求相比仍

2、然相差甚遠(yuǎn)，為了在21世紀(jì)能得到突破性發(fā)展，一些國家正在圍繞制約太陽能電池地面大規(guī)模普及應(yīng)用的一些根本問題進(jìn)行研究，其中一個問題就是接收面積問題，因為太陽能是分散的，為了提供所需的能源，必須有足夠的接受面積。據(jù)測算：為了滿足2000年全球電力的需求，以太陽能電池轉(zhuǎn)換率10%計算，需要的面積為840km×840km=705600km2，這相當(dāng)于德國和意大利兩個國家的面積。　　太陽能電池的五種應(yīng)用領(lǐng)域:應(yīng)用領(lǐng)域成本效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)市場潛力人造衛(wèi)星的發(fā)電系統(tǒng)佳，最早的太陽能發(fā)電應(yīng)用數(shù)百到千瓦量小，但發(fā)展穩(wěn)定發(fā)展中國家居家用的太陽能系統(tǒng)佳，市場呈穩(wěn)定成長5瓦至5000瓦預(yù)估世界上有十億人口沒有電網(wǎng)供應(yīng)電力

3、工業(yè)應(yīng)用利潤最高的太陽能應(yīng)用。5瓦特至1，500瓦公路的急救電話、公路標(biāo)志、微波自動轉(zhuǎn)換裝置、電欄桿、街燈等已發(fā)展國家建立建筑物整體性的太陽能系統(tǒng)（BuildingIntergratedPhotovoltaiacs）依據(jù)電力成本及政府輔助金而定2，000瓦至300，000瓦美國、日本和德國發(fā)展他們已經(jīng)宣布的「屋頂方案」，市場將超過每年1，000萬瓦中央電力供應(yīng)站太貴，平常電價三倍。一百萬瓦至上千百萬瓦視石油價格及環(huán)保要求而定圖一：全世界1966年~1999年太陽能電池產(chǎn)量（單位MWP）圖二：世界主要太陽能電池公司1991年~1998年產(chǎn)量(單位MWP)　　　　我國1995年的發(fā)電量約為1億MW

4、?h，如果全部用太陽能電池發(fā)電，其接收面積約為12500km2，比天津市還要大。以上數(shù)值表明，所需的面積是相當(dāng)可觀的，利用建筑幕墻（屋頂）和太陽能電池相結(jié)合是解決接受面積的主要途徑，應(yīng)用方式有下列幾種：　　德國慕尼黑商貿(mào)中心的6座大廈都裝光電屋頂，共有7812個框架光電板，每個光電板共有84個單晶硅太陽能電池，輸出功率為130w，光電板總和峰值功率為1.016kw，光電板占屋頂面積58%，發(fā)出的直流電經(jīng)過逆變電器送至2萬伏中壓電網(wǎng)，預(yù)計壽命20年，可減少2萬噸的CO2排放量。（見PhptovoltaicsInsideReport1998?17（9）：3）?，F(xiàn)在全世界能源約4/5由含碳的礦物燃料

5、產(chǎn)生，如果其用量年增長率為3%，預(yù)計到2020年全世界的CO2排放量將增加40%，對人類生成環(huán)境將產(chǎn)生災(zāi)難性后果，多次國際會議都在研討減少CO2排放量和發(fā)展綠色能源問題。光電幕墻（屋頂）的發(fā)展理所當(dāng)然地被列為21世紀(jì)重要綠色能源?！　∶绹朴喠税偃f光電屋頂幕墻計劃（表2）。德國于1999年開始10萬光電屋頂光電幕墻計劃，預(yù)計在6～8年完成，每個系統(tǒng)定為5kw，總?cè)萘靠蛇_(dá)500MW。日本截止于1997年已建立1600個光電屋頂，容量為37MW。預(yù)計到2010年，太陽能電池產(chǎn)量將達(dá)到1800MW/年以上，年產(chǎn)值將超過42億美元。光伏系統(tǒng)保有量預(yù)計為：美國757MW，歐洲618MW，日本174MW。

6、指標(biāo)?????年代199719981999200020052010參加城市數(shù)10255075200325太陽能建筑物（千個）28.523.5513761014屋頂當(dāng)量系統(tǒng)（kw）111234光伏總?cè)萘浚∕w）16.51555270610單位成本（美元/Wp）6.55.74.94.32.92.0總的CO2的減少（千噸）2133911110373510???????　　我國擁有豐富的太陽能資源，陸地表面每年接受的太陽輻射能為50×1018KJ，相當(dāng)于1700億t標(biāo)準(zhǔn)煤，每年日照時間大于2000h，輻射總量高于586KJ/m2的太陽能資源豐富地區(qū)和較豐富地區(qū)占全國總面積的2/3（表3、圖3）。我國是

7、耗能大國，建筑能源浪費更加突出。建筑能耗占全社會總能耗的25%，其中建筑采暖、空調(diào)、照明占14%，建筑建造能耗為11%，今后比例還可能有所上升。我國建筑能耗是相同氣候條件發(fā)達(dá)國家的2至3倍，在全面建設(shè)小康社會的進(jìn)程中，建設(shè)系統(tǒng)資源節(jié)約的任務(wù)十分艱巨。把資源節(jié)約、降低消耗放在突出位置，建筑節(jié)能是提高住宅舒適度、降低運行費用的基礎(chǔ)，也是可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。我國與國外先進(jìn)水平的差距，不在材料和技術(shù)上，