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光伏太阳能幕墙


太阳能发电技术在国外已经得到了一定程度的推广,也有了大量的使用经验,在光伏幕墙方面在美 国有一些公司已经取得了丰富的经验,针对我公司的光电幕墙项目,我做出了以下的分析报告 一:目前我公司具备的相关光伏幕墙方面的资料资源 (一):根据查找的资料,法国的 Alcoa 公司已经有了双层透明电池板的安装对阳光的利用率已经 达到了 16% (二):根据香港的示范工程中技术总结报告,安装的位

置一般有房顶,天窗,遮阳棚三个位置, 主要集中在主要集中在南面。没有东面和西面的安装纪录 (三):根据合作对象 TerraSollar 公司,Kiss cathart 公司网站上资料,以及国内合肥阳光太阳能 公司网站上的技术资料,和其在上海的太阳能幕墙示范工程的资料,可以分析出光伏幕墙的基本构 成如下: 1:光伏阵列模块(光伏幕墙), 2:蓄电池组, 3:智能控制器, 4:逆转器(直流变交流), 5:监视控制系统 6:电能收集和传输,输出线路。 (四):还有一些从网上得到太阳能发电原理和一些国内的太阳能发电站的逻辑示意图 (五) :我公司与威海蓝星公司合作引进的第三代和第四代光电玻璃生产线 (六): 深圳政府准备建造 30 万到 50 万平方米的太阳能发电系统,局大部分要集中在建筑物的幕墙上 面和楼顶平台上 二:根据以上的资料结合工厂供电和工业供电的原理, 基本上可以推断出需要的安装技术和安装 标准分析:下面是对该系统与一般工厂中的配电系统作相应的比较 1:整个光伏发电系统类似工厂电力系统, 2:光伏阵列部分的角色类似工厂中的多级配电箱的连接的各种负载,如电灯,电脑,电动马达等 3:智能控制器类似企业发电机的切换控制和各个负载的保护装置和配电柜中的保护装置。 4:逆转器类似配电站里的变压器。 5:蓄电池组的功能类似柴油发电机 6:电能收集和传输线路类似工厂里面的供电和配电线路 7:监控系统类是一些规模大的配电站里面的电力监控系统 三:目前在整个光伏幕墙发电系统中:对于我公司来说,主要的问题为:合适的光伏玻璃,稳定的 高效的逆转器,和稳定的智能控制器以及蓄电池组,对整个发电系统的监控和安全保护以及报警系 统,以及将这些部件整合起来的联结方式和安装方式。现在我们遇到问题和相关的解决方式: (一):光伏玻璃:已经有威海蓝星玻璃公司生产,建议在首个工程中采用 80%的进口光伏玻璃 和 20%的国产光伏玻璃。 (二):逆转器: 可以选择 Terrasolar 公司的产品,需要他们提供足够的产品说明书和操作说明书, 和安装培训,在网上可以看到国内有同类产品,可以在技术成熟的时候选择国产同类产品来降低成 本. (三):蓄电池组以及智能控制器:该部分产品可以选择 Terrasolar 公司的产品.在稳定性比较高的

情况下,也可以选择国产同类产品 (四):综合控制系统: 在国内的太阳能电站上已经有了类似的监控系统,如果 Terrasolar 公司的产 品有类是产品,我们可以先选择该公司的产品.在技术成熟后选择国产的同类产品来降低成本和方便 国内用户操作 (五)电能收集以及传输线路就是我们要解决的部分。我们可以采用引进 Kiss cathart 公司的技术 活则自己根据国内市场的特点开发又有自己知识产权的电气线路安装技术 四:以上的部件是独立的功能单元,是保证整个系统正常运行不可缺少的部分,这些单元模块可以通 过合作或者市场采购方式得到解决。现在我们遇到的最关键的问题是将这些单元整合成一个自动化 的,有效的,稳定的系统。整合这套系统需要一套完整的施工方案以及施工技术标准,这时是整个 光伏幕墙发电工程中最重要最关键的环节。(如果能够得到 Terrasolar 公司或者 Kiss cathart 公司 的施工技术方案将会节省我公司大量的人力和物力。)我公司在启动该项目必须要解决这个问题。 以下是对该部分施工方案和施工过程中所涉及到技术的一个总体分析 (一):光伏幕墙安放方式以及安装要求分析 1:安装时的防火,防火,防水需要,需要由电池板生产厂家的提供标准和要求 2:安装的方式,需要供应商为我公司提供光伏玻璃样板或者尺寸以及强度,透光效果以及反光效 果等方面的资料,该部分的要求可以参考供应商来提供,或者我公司根据现有的幕墙玻璃尺寸来要 求供应商制作。要根据幕墙的特点和电池板的特点来制定安装方式,该部分在需要由幕墙设计师一 起来研究光电玻璃与普通幕墙玻璃的区别和共性,和根据我公司的目前的安装方式来设计不同位置 的光伏幕墙的安装方式,或者参考合作公司的安装方式来进行设计。该部分的设计一定要考虑到幕 墙的可靠性,安全性,安装便利性,美观,可维护性,这将作为我公司在启动该项目时的一个技术 攻关项目。 3:设计要考虑到方便更换光电幕墙,和加装双层幕墙,部分的设计一定要考虑到幕墙的可靠性, 安全性,安装便利性,美观,可维护性,也将作为我公司的一个技术攻关项目 或者参照国外的技 术来进行设计 (二):在光伏电池板上,以及整个直流输电树的接线方式以及相关技术要求分析 1:由于一个逆转器或智能控制器要连接多个甚至数百个光伏模块,所以需要多级集线连接就是想 一棵树一样,小树枝(一级母线)连着叶子(光伏模块),细树枝(二级母线)连着几个小树枝 (一级母线),然后粗一些树枝连着几个细树枝,以此类推,最后连接到树干(主母线)。也就是 连接到逆转器或者智能控制器上来。这些树枝和树杆就叫做母线。在连接的过程中需要一些集线 器,类似配电柜里的分线排。这些部件必须是一些标准产品(国标产品或者企业标准的产品)如果 在市场上找不到可以按照工业插座的标准来制作这样的集线器 2:在选择这些电线的时候要计算电流流量,决定电线的横截面积(可以通过查找国家标准来解 决) 3:在选择电线的时候要考虑到绝缘层的绝缘等级和老化等级以及防火级别,耐高温性能(可以通 过查找国家标准来解决) 4:在选择集线排的时候要注意接口方式,防水,防火,绝缘级别(可以通过查找国家标准来解 决,或者参考类似产品的标准) (三):电线的布线方式和相关要求分析:该部分是整个施工过程中最麻烦的和工作量最大的部 分,因为要考虑到美观的问题,尽可能在施工完毕后看不到明线,这就要对原来的幕墙骨架作结构 增加和结构修改。保证电线不影响幕墙的美观问题 1:光伏玻璃的电线连接,(1)该部分要根据光电池板的特点将引线连接到一级输电母线上,首先 要决定这些电线布线时可能会要改变一些结构,要与幕墙设计师一起来解决这个问题。该部分将涉 及到防水和耐温以及老化还有绝缘安全方面的问题,还有漏电监测等其他部分的检测部件,接口是

最重要的一环。需要寻找相关技术和供应商来解决该部分的连接部件。 2:将一级输电母线连接到二级输电母线上。(1)首先要决定这些电线布线方式,要与幕墙设计师 一起来解决这个问题。(2)该部分电线由于相对粗一些,基本上是输出一层建筑上的光伏幕墙上 所转化的电能。该部分将涉及到防水和耐温散热,防火以及老化还有绝缘安全方面的问题,还有漏 电监测等其他部分的检测部件。接口是最重要的一环。需要寻找相关技术和供应商来解决该部分的 连接部件。 3:将二级输电母线连接到主输电母线上。(1)主输电母线是把光电幕墙转化的电能输送到智能控 制器或者电流逆转器。该部分的电线很粗,安装时很容易影响幕墙的美观问题。首先要决定这些电 线布线方式,要与幕墙设计师一起来解决这个问题,甚至还要和客户以及建筑设计单位解决该方面 的问题。(2)该部分将涉及到防水和耐温,散热以及老化还有绝缘安全方面的问题,还有漏电监 测等其他部分的检测部件。接口是最重要的一环。需要寻找相关技术和供应商来解决该部分的连接 部件。 4:交流输出到负载或电网上的电线布线要求,尽可能把逆变器部分和配电站安装在很近或者在同 一个房间里面,这样基本上就不用隐藏电线,可以减少一些保护电线的辅助部件和辅助材料 5: 根据以上的各种输电母线,输电引线,输电线的电流,电压,和电线截面以及相数方面的不 同,可以考虑将一些电线安装在幕墙骨架中的性材或者钢结构的钢管中。采取这样的设计在设计以 及施工时的难度可能比较大,但是可以节省一部分材料。可以作为一个设计选项和论证项目方向 (四):电能处理部分的安装和工程要求:电能处理部分基本上包括蓄电池组和智能控制器,逆变 器,该部分是光伏幕墙安装的重要组成部分。该部分的安装和设计要求与配电房里的变压器和配电 箱等电气部件要求基本相似。该部分负责对光伏幕墙转化的直流电能进行稳压,直流电能储蓄/释 放,转化为交流电,对电网供电或者对建筑物内的负载供电。该部分是比较复杂。该部分的可靠程 度影响着整个光伏幕墙系统稳定性和可靠性 1:蓄电池组的安装位置和安装环境,要求尽可能接近智能控制器,和比较安全很少有人去的地 方。 (1)安装规范和使用寿命和安全规格可以参考国家标准或采用供应商制定的标准(需要查询 是否有该方面的标准)。该部分的安装位置可以考虑放在土木结构的房间里面,非钢结构的房间里 面。要提供几套安装方案与客户协商出最合适的安装位置(2)规格选择要根据负载电能消耗和调 峰需要来选择蓄电池组的大小,该部分需要参考一些太阳能发电站或者阳光太阳能在上海的项目以 及香港政府的示范工程中的电池组大小。或者一些太阳能发电公司的场规范方案中规格 2:智能控制器:(1)该部分安装时在和蓄电池组相似的要求,可以采取同样的方法解决。不过该 部分要接近光伏幕墙和逆转器。(2)规格的选择可以根据所连接的光伏幕墙的总功率和光电幕墙 的规格来选择该部分的规格(3)还需要有防雷击装置,过载保护,电压保护,电流保护,接地装 置等。查找相关的国家标准来制定该部分的各种保护方式。(4)由于该部分的输入的电流电压 高,电流大,对绝缘也是要求很高,通风,散热等要比较高。可以查找相关的标准制定相应的对 策,(查找高压电器的绝缘标准和使用寿命标准,根据功率和功率消耗来选择相应的通风散热标 准。) 3:逆变器:(1)该部分是整个系统中比较关键的一环,该部分的安装标准基本上可以参考变压器 的安装标准和散热标准。(2)由于该部分需要对电网或则负载供电,并且散热比较高,可以把该 部分放在通风位置比较好,和配电柜比较接近的地方或者与建筑物总配电房比较接近的地方。方便 连结和监控。(3)规格的选择可以根据所连接的光伏幕墙的总功率和光电幕墙的规格来选择该部 分的规格 (五):监控单元:由于要起到保护和调节以及监控作用:

1: 监控由于突发原因导致的电流增高,采取一定手段连接分流装置或者关闭一部分电池板,避免 电流保护器跳闸并且报警和记录,该部分功能要与供应商(TerraSollar 和 Kiss cathart)沟通使其具备 这方面的功能 2: 监控由于突发原因导致变高,需要分压或降压,避免电压保护器跳闸。并且报警和记录, 该部 分功能要与供应商(TerraSollar 和 Kiss cathart)沟通使其具备这方面的功能 3: 突发原因引起漏电,需要关闭或者显示漏电部位以及报警。该部分功能要与供应商(TerraSollar 和 Kiss cathart)沟通使其具备这方面的功能 4: 监视电池组和智能控制器,逆变器等的工作状态,以及光伏电池板的工作环境和工作状态,为用户 提供其他方面的信息,和数据统计以及数据记录,安全保护方面.这些要参考供应商的设备功能和用户 的需要. 要与供应商沟通 五:结合以上的分析,我公司需要组织人力物力开发出一套符合我公司施工能力的光伏幕墙发电系 统:我们需要同国外的公司进行交流合作获取相关的技术资料和施工技术.要开发出整个光伏幕墙发 电系统中的各个部分的技术标准和施工技术标准.以及针对不同的幕墙而制定的整套的施工方案.保 证我公司在竞标的过程中处于有利的方案优势.


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