中國應(yīng)用BIPV發(fā)電的潛力-翻譯

1、.：.；中國運(yùn)用光伏集成系統(tǒng)(BIPV)的發(fā)電潛力由世俊 華 君 涂光備 呂燦仁 楊洪興 摘 要：論述了建筑物用光伏集成系統(tǒng)(BIPV)在中國用于太陽能發(fā)電的潛力和前景.為了維護(hù)環(huán)境，減少礦物能源的耗費(fèi)，并滿足人們對電力的需求，BIPV被以為是最經(jīng)濟(jì)的利用可再生能源的技術(shù).計算了中國14個城市的太陽能資源，估算了建筑物用光伏集成系統(tǒng)的發(fā)電潛力，分析了BIPV技術(shù)運(yùn)用的經(jīng)濟(jì)性.研討闡明中國的BIPV市場潛力是宏大的，政府對這項技術(shù)的開展應(yīng)發(fā)揚(yáng)重要作用。關(guān)鍵詞：建筑物用光伏集成系統(tǒng) 太陽能發(fā)電 太陽能資源。 Abstract：This paper discusses the potential a

2、nd prospect of building-integrated photovoltaics (BIPV) for solar electrical power generation in China.The BIPV technology has been identified as the most economical renewable energy resource to contribute to world electrical energy demand for protecting environment from reduced fossil fuel consumpt

3、ion.The available solar energy resource of 14 cities and the potential power generation from PV claddings in buildings in China were estimated.The economical analysis of BIPV application is discussed.It is found that the potential is significant and the government should play an important role in it

4、s development.Keywords：building-integrated photovoltaics;solar electrical power generation;solar energy resource.在中國，光伏發(fā)電被以為是先進(jìn)而不經(jīng)濟(jì)的?，F(xiàn)實(shí)上，迫于環(huán)保的壓力，作為一種先進(jìn)的技術(shù)，光電技術(shù)的新開展曾經(jīng)使得這種可再生能源逐漸被興隆國家和開展中國家所接受。假設(shè)中國政府采取適當(dāng)?shù)拇胧?，那么一個強(qiáng)大的高科技可再生能源、減少溫室氣體排放的工程將會誕生。 如今普遍構(gòu)成這樣一種共識，可再生能源運(yùn)用量的添加將是減少污染和溫室氣體排放的一種重要途徑1，至少是在研討人員中。大多數(shù)研討人

5、員也贊同這是一個健全的途徑，這種可繼續(xù)的能源供應(yīng)將處理人類的能源問題。隨著人們對核能和礦物燃料熄滅產(chǎn)生的環(huán)境問題的日益關(guān)注，一些國家開場著手放棄核電和減少化石燃料的耗費(fèi)可再生能源將處理中國在經(jīng)濟(jì)可繼續(xù)開展中的環(huán)保問題和能源問題。本文討論了光伏建筑一體化BIPV在中國的寬廣的運(yùn)用前景。假設(shè)大部分的建筑物外表布滿光伏集成板，它可以在太陽能輻射區(qū)發(fā)電，接納潛在的能量。本文還討論了政府在引進(jìn)光伏建筑一體化BIPV的過程中應(yīng)發(fā)揚(yáng)的作用。1 當(dāng)前世界光伏建筑一體化BIPV的開展情況當(dāng)前世界由于能源和環(huán)境問題日益突出，不論是在開展中國家還是在興隆國家，目前太陽能研討和運(yùn)用的開發(fā)速度比都以往任何時候都快。百萬

6、太陽能屋頂方案曾經(jīng)在美國實(shí)施。該方案的目的是在2021年2之前，要在普及美國的建筑上安裝一個百萬太陽能能源系統(tǒng)光伏和太陽能集熱器。其他國家如日本，德國和英國，都大額投資于太陽能產(chǎn)業(yè)3，4。太陽能電力運(yùn)用，即光伏發(fā)電的運(yùn)用，包括太陽能集熱器和被動式太陽能建筑的太陽能熱利用，已被確定為潛在的最有出路的大范圍太陽能資源的運(yùn)用方式。自1970年以來，地面光伏運(yùn)用的商業(yè)市場勢頭增長迅猛，1998年全球光伏組件消費(fèi)為151.7 MW，發(fā)明了一個新的記錄。從1993年到1998年，在過去五表1 世界光伏裝機(jī)容量MWp來源1992199319941995199619971998美國18.122.4425.64

7、34.7538.8551.053.7日本18.816.7016.5016.4021.2035.049.2歐洲16.416.5521.7020.1018.8029.330.1其它國家4.6 4.405.606.359.759.418.7總計57.960.0969.4477.6088.60125.8151.7漲幅/%3.8015.6011.8014.2042.020.6年中，光伏組件的消費(fèi)從60.09兆瓦直至151.7兆瓦，規(guī)模是原來的二倍還多。光伏技術(shù)作為一項近10年以及在下個世紀(jì)真正快速開展的科技，其開展速度在今天曾經(jīng)可以與20世紀(jì)40年代的電視，20世紀(jì)60年代的集成電路和20世紀(jì)70年代的

8、個人電腦相比。估計到2021年，光伏發(fā)電量總裝機(jī)容量將上升到一個驚人的115000兆瓦。2 中國的太陽能資源中國太陽輻射強(qiáng)度估計對于潛在預(yù)告光伏建筑一體化的運(yùn)用前景是必需的，不同地域太陽的輻射強(qiáng)度依賴于緯度、太陽的位置和氣候條件。Klein 和Theilacker的方法被用來評價14個主要城市的太陽輻射在不同方向的外表強(qiáng)度6。月平均每天總太陽輻射和平均分散在程度外表太陽能輻射數(shù)據(jù)可以從被動式太陽房設(shè)計手冊7得到。每月在一傾斜平面的平均太陽輻射可以按如下公式計算：其中是在斜面上月平均每天的太陽輻射量，(MJ/);；是在程度面上月平均每天的太陽輻射量，(MJ/;是在斜面上和平面上月平均每天的太陽輻

9、射量，由以下計算得到： 其中 是月平均每日的輻射量； 是緯度，-9090；是偏角，-23.4523.45；是傾斜角，0180；是外表方位角，-180180；是時角；是日落時角；、分別是當(dāng)入射角=90時的日出時角和日落時角；按下式計算：=23.45sin 360其中n表示一年中的第n天。 為了計算月平均太陽日輻射，電腦程序已被設(shè)定。結(jié)果在表2中傾斜面的傾斜角等于當(dāng)?shù)鼐暥冉o出。結(jié)果闡明，在中國的14個城市中拉薩太陽能資源是最好的。相比較而言，略低于沙特阿拉伯和阿曼的太陽輻射程度；廣州的太陽輻射在14個城市中最低的，卻高于德國的斯圖加特和日本大部分曾經(jīng)開場太陽能運(yùn)用工程的地域，綜上可以看出，中國太陽

10、能資源豐富，可以投入運(yùn)用。表2 14個城市的不同方向上年平均太陽輻射kWh/(a)城市程度面南面北面西面東面斜面廣州?？谙愀凵虾＠ッ魑靼材暇┕枮I蘭州天津北京吐魯番哈密拉薩1234.0 1426.31290.81316.01338.31321.01.41303.51510.21463.91564.61618.61763.52195.0737.2 698.4717.8901.2878.8951.6950.41299.51.01240.01349.11464.91620.91520.5246.3 279.6299.9276.2293.3 279.4285.2281.9316.2314.5328.3

11、355.8387.1435.8702.1793.2727.3782.4774.8801.4808.6891.0930.6930.51001.5 1063.31160.31299.5702.1793.2727.3782.4774.8801.4808.6891.0930.6930.51001.5 1063.31160.31299.51331.41471.23.71481.31482.61512.11533.91724.61757.91785.51926.92034.22233.12486.1此外，表2還闡明，當(dāng)坡角等于當(dāng)?shù)鼐暥葧r，傾斜外表可以最大程度的接納太陽能。例如在拉薩，當(dāng)坡角等于緯度時，斜面

12、上接納的太陽輻射量比同一程度面上高13。3 發(fā)電潛力及經(jīng)濟(jì)性分析3.1 潛在的發(fā)電才干光伏組件的效率是一項用于評價光伏建筑一體化產(chǎn)出的重要目的。年潛在的光伏系統(tǒng)發(fā)電量 可按下式計算： 其中 可以從太陽不同的入射方向輻射到外表的數(shù)據(jù)得到；是外表電流的總和；是光伏組件的能源效率；f是利用系數(shù)。 香港地域關(guān)于可用的建筑立面做了一次評價8，9。發(fā)電才干的評價如表3表3 發(fā)電量kWh/(a)能效13%15%20%廣州香港?？谏虾＠ッ魑靼材暇┕枮I蘭州天津北京吐魯番哈密拉薩173.1177.3191.3192.6192.7196.6199.4224.2228.5232.1250.5264.4290.332

13、3.2199.7 204.6 220.7222.2 222.4226.8230.1258.7263.7267.8289.0305.1335.0372.9266.3272.7294.2296.3296.5302.4306.8344.9 351.6357.1385.4406.8446.6497.2所示，隨著光伏組件的能源效率的提高，其總發(fā)電量也在不斷添加。3.2經(jīng)濟(jì)分析 一個光伏系統(tǒng)的總本錢普通包括光伏組件本錢，配套制定本錢，逆變器本錢，轉(zhuǎn)換本錢和勞動力安裝本錢10。被光伏覆層所取代的傳統(tǒng)建筑資料的價值不斷被忽視。表4是光伏建筑一體化系統(tǒng)的總本錢評價，表5列出了光伏電能的價錢評價，這些數(shù)據(jù)是根據(jù)它

14、20年的發(fā)電總量和電力本錢計算得到的。表4 太陽能光伏建筑一體化發(fā)電本錢估算本錢元/元/W光伏組件支撐框架逆變器和開關(guān)勞動力總計54334281314107728236.22.858.760.7148.524 結(jié)論表5 光伏電能價錢估算 元/(kWh)效率13%15%20%廣州香港海口上海昆明西安南京哈爾濱蘭州天津北京吐魯番哈密拉薩1.3 1.00.7太陽能作為

15、21世紀(jì)清潔可再生能源，與之對應(yīng)的光伏太陽能建筑集成運(yùn)用技術(shù)就非常有前景。本次研討闡明在中國的一些地方，比如拉薩，幾乎沒有礦物能源，卻擁有豐富的太陽能，光伏建筑一體化在這里運(yùn)用就是個很適宜的選擇。從經(jīng)濟(jì)的可繼續(xù)開展角度看，我們應(yīng)該留意環(huán)保，著重于長久利益，假設(shè)再思索環(huán)境要素，那么光伏建筑一體化的運(yùn)用將具有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)：1.Etcheverry J.Renewable education:a key to enhance the success of technological transfersA.In:Proc of North Sun99C.Edmonton，1999

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