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光伏建筑技術的實用性探索

來源:網絡|發布時間:2021-03-30|瀏覽次數:
光伏建筑技術的實用性探索作者:楊宏興 單位:香港理工大學可再生能源研究實驗室教授

美國光伏成本從2001年的5.5USD/Wp降低到2011年的2.2USD/Wp,下降了60%,尤其是中國目前的光伏板的價格已低至6元/Wp,各國為了促進包括光伏發電在內的可再生能源的發展,實行了上網補貼電價法,(表略)是部分實施上網電價的國家,在中國大陸有公司10元/w就會開展安裝業務,在當前情況下,光伏發電運行15年左右收回成本,在經過一定時期的平衡,光伏發電產業必將具有很大的潛力和競爭力。隨著化石能源儲量和可開采量的下降,化石能源價格必將繼續上升,能量成本隨著增加;但光伏發電隨著技術的提升,發電效率將出現增加,設備制造成本仍有下降的空間。這樣包括光伏發電在內的可再生能源的市場和競爭力都將具有巨大的潛力。德國和美國均對國內的光伏發電成本和常規能源發電價格平衡點的預測,德國認為在2017年前后光伏發電成本會等于常規能源發電,同時2005年德國也認為平衡點將在2015年前后。常規化石能源占能源消耗的比例在21世界仍將是主要能源,但占總能源的比例將出現顯著地降低,光伏發電比例將增加到20%~30%。光伏技術主要用在大型發電站,由于光伏發電電站需要較大的面積,在城市很難推廣,主要在海島及荒漠中建設,如在中國西北、敦煌(10MWp)和內蒙(40MWp)等地建立了大型光伏電站;同時目前和建筑相結合的形式也被廣泛采用,成為光伏建筑,如深圳國際園林花卉博覽園的1兆瓦光伏屋頂。

香港進行的太陽能光伏

建筑技術的研發由于香港政府沒有對光伏發電進行上網電價補貼,所以香港在光伏發電發展上相對滯后。香港在太陽能建筑的研究上建立了一些示范工程,如表2是2005~2010年新裝的光伏項目。香港最大的光伏電站是550kwp的Lamma電站。香港在光伏發電方面最大的優勢是并網容易,香港電網公司歡迎對小電源的并網。香港目前的電力供應主要靠煤電(>50%),其次是天然氣,同時大亞灣核電站也是香港電力的主要供應方之一。推廣光伏發電能夠降低因為燃煤的環境污染,同時也可以實現電力自給,成都實驗室裝修www.vnnu.cn,降低能源危機。光伏在香港的應用主要集中在建筑光伏的應用,潔凈室www.hrjhgs.com,建筑光伏的應用種類很多,包括屋頂工程、幕墻工程和樓間工程,仍需要更多的技術和研究,提高發電效率,并結合建筑美觀設計。雖然香港沒有對光伏政策上的支持,但政府部門已經開始推廣光伏技術,也出臺了并網標準。到2017年香港的光伏發電量將達到了1999年香港電力消耗的2%(710GWh/year).香港建筑光伏的發展潛力可從表2中了解到,香港的屋頂總面積為40.4km2,外立面總面積為15.15km2,計算得到屋頂的光伏發電量可為8494.8GWh/y,外立面光伏發電量也達到3148GWh/y,按照當前的電力消耗量,光伏發電可占電力總需求量的27.3%。這個目標是無法實現的,但這也說明了建筑光伏產業的巨大潛力和空間。計算屋頂式光伏發電系統的潛在能耗如5a,主要的能耗在硅片提純和生產,達到了46%。21MWp屋頂光伏系統的潛在能耗約為20600kWh,需要大約6到7年的能源回收期。當然這個能源回收期和光伏電板的質量、光照情況和安裝等有關。5b顯示了21MWp屋頂系統在不同的朝向下,潛在能源回收期的差異,得到南向300回收期最短,而西向900回收期最長,達到了20年。

燃料敏化光伏電池技術的研發

太陽能光伏技術還需要大量研究,提高發電效率。其中傳統結構的燃料敏化電池,通過高分散漿料的開發,提高它的透明和導電性。該漿料采用了納米技術,可提高燃料敏化電池的效率。燃料敏化電池的問題存在泄露,需進行玻璃粉封裝。目前開發的新型燃料敏化電池主要有:①網狀染料敏化太陽電池;②DNA雙螺旋狀染料敏化太陽電池;③石墨基底染料敏化太陽電池。(圖略)是多種二氧化鈦的漿液制成的薄膜電鏡圖(SEM),可以比較得到白色不透明二氧化鈦薄膜顆粒分散度差,團聚現象嚴重,膜有裂紋;而藍白色半透明二氧化鈦薄膜雖然顆粒分散度較好,團聚現象不明顯,最小顆粒尺寸在180nm左右,膜無明顯裂紋;無色高透明的二氧化鈦薄膜具有顆粒分散度高,無團聚現象,膜無裂紋,凈化工程www.schrjh.com,最小顆粒為40nm左右。(圖略)是具有DNA結構的太陽能電池燃料材料的SEM圖。該技術具有創新性,但仍屬于探索階段。石墨基底燃料敏化太陽能電池具有耐高溫、能制備柔性電池,具有良好的導電性能并且儲量豐富,價格便宜。 在线看日本免费不卡资源,日本免费网址大全在线观看,日本不卡免费一区二区

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