分布式光伏發(fā)電是指在用戶所在地或附近建設(shè),運(yùn)行方式以用戶側(cè)自發(fā)自用為主,多余電量上網(wǎng)且在配電網(wǎng)系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。
分布式光伏電站通常在建筑物之上建設(shè),從與建筑結(jié)合的形式上,可以分為附加式(BAPV)光伏電站和集成式(BIPV)光伏電站兩種類型,小智今天帶你了解這兩種類型以及其他幾種特殊的類型。
一、常見的分布式光伏電站類型
分布式光伏電站通常在建筑物之上建設(shè),從與建筑結(jié)合的形式上,可以分為附加式(BAPV)光伏電站和集成式(BIPV)光伏電站兩種類型。
光伏電站中最主要的部分是光伏組件(或稱為“光伏板”),一般來說,光伏組件分為晶硅光伏組件和薄膜光伏組件兩種。晶硅光伏組件是把一組薄的晶硅電池片通過封裝形成的,分為單晶硅和多晶硅兩種,其中單晶硅發(fā)電效率較高,而成本也稍高;薄膜光伏組件是在光伏玻璃上通過沉積形成導(dǎo)電薄膜形成的,目前較常見的有碲化鎘和非晶(微晶)硅兩種,薄膜與晶硅相比發(fā)電效率低,成本也低,但弱光性能好,在一天之內(nèi)的發(fā)電工作時(shí)間長(zhǎng),外形也相對(duì)比較美觀,還可以根據(jù)需要做成半透光的產(chǎn)品。
此外,在集成式(BIPV)應(yīng)用中,光伏產(chǎn)品以光伏建材的形式體現(xiàn),和建筑物可以更好地結(jié)合,利用晶硅組件的光伏建材常用于屋頂,如光伏陶瓷瓦和一體化屋頂板等等;而薄膜組件的利用除了可以在屋頂上做成采光頂,還可以做成建筑外立面的光伏幕墻。
BAPV-附加式光伏電站
這種后期在已有建筑物上設(shè)計(jì)安裝的光伏電站,是在當(dāng)前階段應(yīng)用最廣泛的分布式光伏電站類型,而其中最常見的主要形式是附加式屋頂電站。
附加式屋頂光伏電站,是將光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝在建筑屋頂進(jìn)行發(fā)電應(yīng)用的電站形式。在平屋頂上,往往應(yīng)用光伏支架并設(shè)定比較理想的光照傾角。而在斜屋頂上,則通常安裝在南立面,并對(duì)屋頂傾角和光照傾角進(jìn)行綜合考慮。
BAPV型平屋頂光伏電站
BAPV型斜屋頂光伏電站
附加式光伏電站的建設(shè),往往所安裝電站的已有建筑本身在規(guī)劃設(shè)計(jì)中并未考慮光伏安裝條件。因此,在已有建筑上安裝光伏電站時(shí),需高度重視項(xiàng)目的安全性能,請(qǐng)有資質(zhì)的專業(yè)電站設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)光伏電站項(xiàng)目進(jìn)行可行性分析,特別是出具承重性專項(xiàng)報(bào)告,以確保項(xiàng)目安全性,以避免今后設(shè)備、人員等方面的損失。
BIPV-集成式光伏電站
這種光伏組件與建筑一體化有機(jī)結(jié)合的電站形式,把太陽能光伏利用納入環(huán)境的總體設(shè)計(jì),建筑、技術(shù)和美學(xué)融為一體,太陽能設(shè)施成為建筑的一部分,相互間有機(jī)結(jié)合,并因此廣受建筑行業(yè)的歡迎,是今后產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的重點(diǎn)發(fā)展方向。
集成式光伏電站可分為光伏屋頂和光伏幕墻兩種。在這兩種應(yīng)用類型中,常常出現(xiàn)采光組件的應(yīng)用,透光性的光伏采光頂和透光性的光伏幕墻,既能夠吸收陽光產(chǎn)生電力,又可以為室內(nèi)提供光照,深受業(yè)主們的喜愛。透光型光伏電站往往采用。
集成式光伏屋頂
集成式光伏幕墻
二、幾種特殊的分布式光伏電站形式
光伏光熱集成電站
這是一種把太陽能光伏組件與平板太陽能集熱器有機(jī)結(jié)合的新型光伏電站形式。通過把光伏光熱一體集熱器安裝于屋面,電站既可以生產(chǎn)熱水又能產(chǎn)生電力,同時(shí)節(jié)省屋面的安裝空間,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽能的最大化利用。
光伏光熱集成屋頂電站,安裝采光穩(wěn)定可靠,性能穩(wěn)定,二次循環(huán),不僅通過獨(dú)立的水箱提供熱水,更可因熱水系統(tǒng)的作用為光伏板降溫,將其溫度控制在一定范圍內(nèi),以提高光伏組件的發(fā)電效率;該電站還配備了熱水輔助系統(tǒng),可補(bǔ)充太陽能陰雨天的不足,確保全年熱水正常供應(yīng)。該方案非常適合于同時(shí)有熱水需求的家庭。
儲(chǔ)能式光伏電站
儲(chǔ)能式光伏電站可分為離網(wǎng)型和并網(wǎng)型兩大類,部分并網(wǎng)型的光儲(chǔ)系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)工作。并網(wǎng)型光儲(chǔ)系統(tǒng)可綜合利用太陽能和市電給蓄電池充電并同時(shí)給負(fù)載供電。在這種應(yīng)用形式下,在光照條件良好時(shí),太陽能與市電互補(bǔ)對(duì)蓄電池充電,并同時(shí)給負(fù)載供電;在光照條件不足時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)實(shí)際情況由蓄電池或者市電向負(fù)載供電。
在白天業(yè)主自身電力消納能力不足的情況下,儲(chǔ)能式光伏電站可以解決光伏電力的并網(wǎng)問題,實(shí)現(xiàn)“自發(fā)自用,并網(wǎng)不上網(wǎng)”。同時(shí),光伏電力通過蓄電池實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換,因此電力質(zhì)量及相對(duì)穩(wěn)定性相對(duì)較好。儲(chǔ)能式光伏電站在電網(wǎng)中還能起到“負(fù)荷調(diào)節(jié)、彌補(bǔ)線損、功率補(bǔ)償、孤網(wǎng)運(yùn)行、削峰填谷”等作用。
此外,儲(chǔ)能式光伏電站還適用于停電、沒有電網(wǎng)覆蓋,或者電網(wǎng)連接不便之處,如山區(qū)、田間、牧場(chǎng)等。 在無電網(wǎng)覆蓋的情況下,光伏電力是最為經(jīng)濟(jì)的供電方式,與傳統(tǒng)的需經(jīng)常購(gòu)置柴油的柴油機(jī)發(fā)電相比,光伏發(fā)電系統(tǒng)不僅成本更低,更便于維護(hù),如果日照條件和電力負(fù)載情況可以滿足,是優(yōu)選的離網(wǎng)電力方案。
而在并網(wǎng)應(yīng)用方面,儲(chǔ)能型光伏電站由于增加了相對(duì)較高的儲(chǔ)能系統(tǒng)成本,與前幾種電站比較來說,目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上投資回報(bào)周期較長(zhǎng),適合于家庭等小規(guī)模應(yīng)用,以保證特殊的業(yè)主用電需求。目前,在海外特別是德國(guó)市場(chǎng)上,家庭儲(chǔ)能式光伏電站成為主要的應(yīng)用形式,相信隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的發(fā)展,今后儲(chǔ)能式光伏電站將不僅僅適用于無電網(wǎng)或電力供應(yīng)不穩(wěn)的地區(qū),也將有一天走進(jìn)千家萬戶。