電子技術(shù)論文發(fā)表期刊推薦北大核心級期刊《電子設(shè)計(jì)工程》，《電子設(shè)計(jì)工程》(半月刊)，中國科技核心期刊（科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊），創(chuàng)刊于1993年，原名《國外電子元器件》，主要介紹具有較高學(xué)術(shù)水平的、電子領(lǐng) 域相關(guān)的理論、技術(shù)、方法的專業(yè)性技術(shù)期刊。主要欄目有：計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)與通信工程、測控與儀器儀表、圖像與多媒體技術(shù)、開發(fā)與應(yīng)用、數(shù)字處理技 術(shù)、嵌入式技術(shù)、消費(fèi)類電子、汽車電子、集成電路應(yīng)用、新特器件應(yīng)用、電源技術(shù)與應(yīng)用、信息安全、工業(yè)自動化、電力電子等。

　　摘要：本文介紹了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑的應(yīng)用領(lǐng)域及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并著重介紹了太陽能光伏幕墻的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電,BIPV,光伏幕墻

　　1前言

　　隨著人們對環(huán)境污染和化石燃料儲量逐漸枯竭的日益重視，大力開發(fā)利用可再生能源，逐漸改變能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)，在能源供應(yīng)方面必須實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策。已成為人們的共識。有人提出“21世紀(jì)建筑”的特點(diǎn)之一是“建筑物產(chǎn)生能量”，在可再生能源迅速發(fā)展的今天，這個(gè)觀念已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

　　近年來，太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用的規(guī)模及范圍正在迅速擴(kuò)大，其中與建筑行業(yè)相結(jié)合已成為當(dāng)前的熱門領(lǐng)域，隨著太陽電池價(jià)格的不斷下降和制造技術(shù)的飛速發(fā)展，光伏發(fā)電與建筑相結(jié)合必將成為光伏應(yīng)用最重要的領(lǐng)域之一。

　　2太陽能景觀照明技術(shù)

　　2.1系統(tǒng)組成：太陽能照明設(shè)備主要由照明燈具、光源和控制系統(tǒng)組成。

　　太陽能照明燈具主要有太陽能草坪燈、庭院燈、景觀燈和高桿燈等。這些燈具以太陽光為能源，白天充電，晚上使用，無需進(jìn)行復(fù)雜昂貴的管線鋪設(shè)，而且可以任意調(diào)整燈具的布局。其光源一般采用LED或直流節(jié)能燈，使用壽命較長，又為冷光源，對植物生長無害。太陽能亮化燈具是一個(gè)自動控制的工作系統(tǒng)，只要設(shè)定該系統(tǒng)的工作模式（光控或計(jì)時(shí)控制）就能自動工作，同時(shí)充電及開關(guān)過程可以由微電腦智能控制，自動開關(guān)，無需人工操作，工作穩(wěn)定可靠，節(jié)省電費(fèi)，免維護(hù)。

　　2.2太陽能照明成本分析

　　近年來我國太陽能電池的生產(chǎn)能力猛增，其產(chǎn)品價(jià)格也由“七五”初期的80元/瓦，下降到目前的35元/瓦以下。使得推廣使用太陽能光伏應(yīng)用產(chǎn)品的價(jià)格瓶頸得到基本解決，不再因太陽能光伏產(chǎn)品的高價(jià)而制約其產(chǎn)品的推廣，使可望不可及變?yōu)檠杆倨占啊ｎA(yù)計(jì)到本世紀(jì)二三十年代,太陽能發(fā)電成本有可能降低到常規(guī)電價(jià)的水平。

　　采用太陽能燈光亮化工程，每年可節(jié)省大量的資金，既亮化了城市，又生態(tài)地發(fā)展了城市，并充分地利用了能源，是目前世界上最合理的發(fā)展方向。

　　以太陽能庭院燈為例：每盞3000~4000元，比普通庭院燈大約貴一倍，但是如算上電氣管線、配電設(shè)施的投資再加上3～5年的電費(fèi)和日常維護(hù)費(fèi)，其成本也基本相當(dāng)。

　　3BIPV（光伏與建筑一體化）

　　光伏與建筑一體化（BIPV）提出了“建筑物產(chǎn)生能源”的新概念，即通過建筑物，主要是屋頂和墻面與光伏發(fā)電集成起來，使建筑物自身利用綠色、環(huán)保的太陽能資源生產(chǎn)電力。

　　BIPV系統(tǒng)可以劃分為光伏屋頂和光伏幕墻結(jié)構(gòu)兩種形式。光伏與建筑的結(jié)合有兩種方式：一種是建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合：把封裝好的的光伏組件安裝在居民住宅或建筑物的屋頂上，再與逆變器、蓄電池、控制器、負(fù)載等裝置組成一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)；另外一種是建筑與光伏器件相結(jié)合：建筑與光伏的進(jìn)一步結(jié)合是將光伏器件與建筑材料集成一體，用光伏組件代替屋頂、窗戶和外墻，形成光伏與建筑材料集成產(chǎn)品，既可以當(dāng)建材，又能利用綠色太陽能資源發(fā)電，可謂兩全其美，而且可以降低BIPV系統(tǒng)造價(jià)。

　　3.1光伏與屋頂相結(jié)合

　　建筑物屋頂作為吸收太陽光部件有其特有的優(yōu)勢，日照條件好，不易受遮擋，可以充分接受太陽輻射，系統(tǒng)可以緊貼屋頂結(jié)構(gòu)安裝，減少風(fēng)力的不利影響，并且，太陽電池組件可替代保溫隔熱層遮擋屋面。此外與屋面一體化的大面積太陽電池組件由于綜合使用材料，不但節(jié)約了成本，單位面積上的太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)施的價(jià)格也可以大大降低，有效的利用了屋面不再局限于坡屋頂，利用光電材料將建筑屋面做成的弧形和球形可以吸收更多的太陽能。

　　3.2光伏與幕墻相結(jié)合

　　對于高層建筑來說，外墻是與太陽光接觸面積最大的外表面。為了合理的利用墻面收集太陽能可采用各種墻體構(gòu)造和材料，包括與太陽電池一體化的玻璃幕墻、透明絕熱材料以及附加與墻面的集熱器等。此外，太陽能光電玻璃也可以作為建筑物的外圍護(hù)構(gòu)件，太陽能光電玻璃將光電技術(shù)融入玻璃，突破了傳統(tǒng)玻璃幕墻單一的圍護(hù)功能，把以前被當(dāng)作有害因素而屏蔽在建筑物表面的太陽光，轉(zhuǎn)化為能被人們利用的電能，同時(shí)這種復(fù)合材料不多占用建筑面積，而且優(yōu)美的外觀具有特殊的裝飾效果，更賦予建筑物鮮明的現(xiàn)代科技和時(shí)代特色。

　　4BIPV成功案例—國家體育館100KW光伏發(fā)電系統(tǒng)

　　國家體育館100千瓦太陽能光伏電站，作為國家科技示范項(xiàng)目，是北京地區(qū)最大的太陽能光伏電站之一，也是奧運(yùn)工程中首個(gè)安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)的工程。國家體育館將安裝1124塊太陽能電池，全部采用從德國進(jìn)口的最高級太陽能電池玻璃幕墻。

　　在設(shè)計(jì)上注重了太陽能發(fā)電系統(tǒng)與建筑美觀的結(jié)合，單晶硅太陽能電池板，將分別安裝在屋頂采光窗和南立面的約1300平米玻璃幕墻上，它們不僅是建筑物遮陽、采光、擋雨的維護(hù)結(jié)構(gòu)，而且還能發(fā)電，日均發(fā)電量212千瓦時(shí)，為地下車庫提供近2萬平方米的照明電力，避開了白天電網(wǎng)的用電高峰，光伏組件與雄偉的建筑外觀融為一體，既節(jié)約了能源，又十分環(huán)保，向公眾直觀地展示了太陽能光電利用技術(shù)。

　　國家體育館光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合效益預(yù)測如下：

　　a.環(huán)境效益

　　國家體育館100千瓦并網(wǎng)光伏系統(tǒng)每年的發(fā)電能力約為9.7萬KWh。設(shè)計(jì)壽命按25年計(jì)算，壽命期內(nèi)可產(chǎn)生約243萬KWh的電能，與火力發(fā)電相比，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約952噸，減排CO2421噸、SO319噸、粉塵12噸和灰渣25噸。

　　b.社會效益

　　將光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑物結(jié)合具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，如：無污染、不需占用寶貴的土地資源、不需要能量貯存設(shè)備、在用電地點(diǎn)發(fā)電避免或減少了輸配電的損失。對環(huán)境保護(hù)，發(fā)展可再生能源，走可持續(xù)發(fā)展之路起了很好的模范作用。

　　c.經(jīng)濟(jì)效益

　　國家體育館100千瓦并網(wǎng)光伏系統(tǒng)總投資1225萬元，發(fā)電成本3.96元/KWh.本項(xiàng)目建成后，將替業(yè)主單位減少電費(fèi)開支，節(jié)約運(yùn)營成本。

　　此外，與常規(guī)能源發(fā)電方式相比，光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行采用自動控制方式，維護(hù)和運(yùn)營成本較低。

　　5結(jié)束語

　　太陽能資源是我國分布最廣的新能源之一，既可以利用邊遠(yuǎn)空曠的土地資源，也可以利用城市中林立高樓大廈的屋頂和外墻，來實(shí)現(xiàn)太陽能資源的利用。雖然目前的造價(jià)還不足以讓光伏與建筑一體化技術(shù)得到普及，但隨著石油等不可再生能源的日益枯竭，和全社會在在綠色環(huán)保意識上的提高，光伏發(fā)電技術(shù)市場發(fā)展?jié)摿�巨大，光伏與建筑一體化也必將在未來社會更加普及。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]上海交通大學(xué).DGJ08-2004A-2006民用建筑太陽能應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（光伏發(fā)電分冊）[S].上海市建設(shè)和交通委員會，2006.

　　[2]周志敏，紀(jì)愛華.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例[M].電子工業(yè)出版社.2010年7月.

　　[3]謝建，馬勇剛.太陽能光伏發(fā)電工程實(shí)用技術(shù)[M].2010年8月.化學(xué)工業(yè)出版社.