太阳能光电幕墙的开发与应用

 

  光电幕墙首先是一种高科技的建筑外壳,可满足抵御恶劣天气的所有要求,当然也可满足建筑物理上的要求,比如阻燃、隔热和消音等。光电幕墙还提供了一种与众不同的造型,这是科技发展进步的标志。

  光电幕墙加装光电模板后,可节省传统的建筑材料,比如光电模板可代替抛光的自然建材。光电幕墙也大大减轻了环境的负担,因为它保护自然资源免受损失。特别是太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体,也无噪音,是一种净能源,与环境有很好的相容性。幕墙设计

  光电幕墙的最大优点在于,它不需燃料,不产生废气,无余热,无废渣,无噪音污染,可用来发电。由于能发电,可少交电费,在国外还可将多余的电卖给电力局。由此可见,光电幕墙本身就是一种可以产生经济效益和绿色环保效益的高科技新产品。

  进入90年代后,随着常规发电成本的上升和人们对环境保护的日益重视,一些国家纷纷实施、推广太阳能屋顶计划,并提出了“建筑物产生能源”的新概念,由此推动了光电技术的大规模开发与应用。美国、日本、德国、意大利、印度等许多国家都已建有太阳能屋顶或外墙的建筑。幕墙设计

  1996年美国就开始实施了一项称为“光伏建筑物计划”生产大量的透明光伏玻璃幕墙制品,用于建筑物的屋面、墙面及光伏智能门窗。专家们预言,这种采用光-电建筑一体化组件的光电玻璃幕墙将成为21世纪的并网太阳能发电系统最为走俏的工程。在国际上,太阳能电池在建筑物上使用与制造光电玻璃幕墙相结合的发展尤为迅速,其市场发展前景十分看好。幕墙设计

  在1991年慕尼黑最大的建筑行业展览会上,旭格公司首先展出了光电幕墙,这是一个发展项目,也是将光能应用于建筑装饰业的开始,自此,光电幕墙这一产品的应用引起了专业人士的关注。目前,世界上最大的太阳能屋顶光电系统安装在新慕尼黑贸易展览中心。该系统由7812块西门子单晶硅组件组成方阵,每块功率130W,总容量超过1MW,所发电力与20KV电网相联,每年能发电100万KWH,足够340户德国家庭使用。幕墙设计

  2000年的悉尼奥运会太阳能光电幕墙、光电屋顶、太阳能路灯已随处可见。

  我国太阳能集热器是太阳能应用最为广泛、产业化最迅速的产业之一。1998年的产量居世界榜首,年销售总额达到35亿元。但太阳能光伏发电系统在我国起步较晚,尤其是在太阳能电池的开发、生产上还落后于国际水平,整体上仍处于产量小、应用面窄、产品单一、技术落后的初级阶段。

  目前,我国国内经粗略统计表明,约仅建有5个(单晶硅)太阳能电池生产厂,年产量约有4.5兆瓦,工厂设施仍停留在已有引进的生产线上。而国外不少企业已把眼光瞄准更为先进的薄膜晶体太阳能电池的开发与生产上。这种新一代的先进的薄膜晶体太阳能电池其转换效率可高达18.3%,比目前平均转换效率提高了3个百分点。据业内人士介绍,我国太阳能电池平均转换效率不高,其主要原因是专用材料国产化程度低,如封装玻璃就完全依赖进口,低铁含量的高透过率基板玻璃市场仍不能满足需求,科研成果还没有迅速及完全转化为产业优势。幕墙设计

  令人欣慰的是,我国的太阳能产业已开始运作。中国科学院宣布启动西部行动计划,将在两年内投入2.5亿元人民币开展研究,建立若干个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。目前河北保定国家高新技术开发区正加快建设我国规模最大的多晶硅太阳能电池生产基地,该项目集太阳能电池、组件及应用系统等为一体,一期工程完成后可达到年产3兆瓦多晶硅太阳能电池的能力,填补了我国在太阳能开发应用方面多项空白,并将大大推动太阳能电池用低铁玻璃的生产、销售市场。

  据悉,我国光伏产品在过去几年增长率已达30%左右。专业人士预测,在今后的10年里,我国光伏产品年增长率将高达20%~30%,同时由边远农村和特殊应用向并网发电与建筑构件相结合供电的方向发展,光伏发电补充能源向替代能源过渡已是不争的事实。光伏发电工程中的光电玻璃幕墙组件如得到广泛应用于我国今后的新建筑物上,它能够使玻璃和建筑结构完善和谐结合,智能化并产生能量,将表现出具有高效率的应用价值。同时会进一步使国人认识到大力推广、发展生产、使用光电玻璃幕墙,除了发电供能的功能之外,光电幕墙还同样具有隔音、隔热功能、安全功能(双层钢化、夹层工艺)、装饰功能(彩色硅片)、和谐环境功能等特有的功效。

  光电玻璃幕墙制品可广泛用于建筑物的遮阳系统、建筑物幕墙、光伏屋顶、光伏门窗等光伏发电。也可用于边远山区居民、交通、通信、气象、军事等部门,如电视转播站、卫星地面站、微波中继站、公路及铁路信号灯、农用光伏系统、航标灯、灯塔等。幕墙设计

  虽然光电玻璃幕墙在我国的研制、生产及应用起步较晚,但美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”以及我国开展的“光明工程”将掀起中国的节能环保生态建材的开发应用热潮,大大促进了光伏建材产品的发展及推广应用。幕墙设计

  光电玻璃幕墙是当今太阳能利用的光伏发电工程中重要产品之一,现已成世界能源产业中走俏的“朝阳工业产品”。据介绍,1997年世界光电玻璃幕墙组件(产品)为122万平方米,年增长率为38.5%,1998年的年增长率为29%,1999年的年增长率为22%;权威人士估计,进入21世纪的今后几年里,世界对光电玻璃幕墙的需求年增长率将会稳定保持在20%左右的良好势头里。

  到2010年,世界光伏工程中的光电玻璃幕墙组件需求将会上升到1600万平方米,如果以仅仅2000元/平方米市场价格来计算,可达30亿美元的产值,这一偌大的市场,将大大拉动作为太阳能利用光伏工程用低铁浮法玻璃、LOW-E(低辐射)玻璃、普通浮法平板玻璃的市场需求,前景十分诱人。