光電幕墻

　　光電幕墻，即用特殊的樹脂將太陽電池粘貼在玻璃上，鑲嵌于兩片玻璃之間，通過電池可將光能轉(zhuǎn)化成電能。這就是--太陽能光電幕墻。它是用光電池、光電板技術(shù)，把太陽光轉(zhuǎn)化為電能，它關(guān)鍵的技術(shù)是太陽能光電池技術(shù)。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量，使得被照射的電解液或者半導(dǎo)體材料的電子移動(dòng)，從而產(chǎn)生電壓，這稱為光電效應(yīng)。

　　1光電幕墻工作原理

　　太陽能光電幕墻集合了光伏發(fā)電技術(shù)和幕墻技術(shù)，是一種高科技產(chǎn)品，集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一身的新型建材，特別是太陽能電池發(fā)電不會(huì)排放二氧化碳或產(chǎn)生對溫室效應(yīng)有害的氣體，也無噪音，是一種凈能源，與環(huán)境有很好的相容性。但因價(jià)格比較昂貴，光電幕墻現(xiàn)多用于標(biāo)志性建筑的屋頂和外墻。充分體現(xiàn)了建筑的智能化與人性化特點(diǎn).代表著國際上建筑光伏一體化技術(shù)的最新發(fā)展方向。

　　2發(fā)展情況

　　早在100多年前，人們就發(fā)明了光電模板，即利用光照使浸入電解液的鋅電板產(chǎn)生電流。到了1954年，美國研究人員使用元素硅取得巨大成就，光電模板首先被用在宇宙航行上?，F(xiàn)在，人們越來越關(guān)注健康，綠色環(huán)境意識(shí)日益增強(qiáng)，科技發(fā)展進(jìn)步已將光電模板裝入幕墻中變?yōu)榭赡?，使用光電幕墻的時(shí)候到了。

　　進(jìn)入90年代后，隨著常規(guī)發(fā)電成本的上升和人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視，一些國家紛紛實(shí)施、推廣太陽能屋頂計(jì)劃，并提出了“建筑物產(chǎn)生能源”的新概念，由此推動(dòng)了光電技術(shù)的大規(guī)模開發(fā)與應(yīng)用。美國、日本、德國、意大利、印度等許多國家都已建有太陽能屋頂或外墻的建筑。

　　在1991年慕尼黑最大的建筑行業(yè)展覽會(huì)上，德國的旭格公司首先展出了光電幕墻，這是一個(gè)發(fā)展項(xiàng)目，也是將光能應(yīng)用于建筑裝飾業(yè)的開始，引起了專業(yè)人士的關(guān)注。

　　光電幕墻還提供了一種與眾不同的造型，因?yàn)檫@是科技發(fā)展進(jìn)步的標(biāo)志，也是企業(yè)文化不可或缺的一個(gè)要素。

　　3玻璃工程案例

　　新慕尼黑貿(mào)易展覽中心

　　世界上最大的太陽能屋頂光電系統(tǒng)安裝在新慕尼黑貿(mào)易展覽中心。

　　該系統(tǒng)由7812塊西門子單晶硅組件組成方陣，每塊功率130W，總?cè)萘砍^IMW，所發(fā)電力與20KV電網(wǎng)相聯(lián)，每年能發(fā)電100萬KWH，足夠340戶德國家庭使用。

　　MarinaPinnacle

　　該項(xiàng)目坐落于中東迪拜，為一幢250米高、全單元式幕墻的酒店式公寓。

　　證大喜瑪拉雅藝術(shù)中心

　　該項(xiàng)目坐落于上海浦東，由日本著名建筑大師磯崎新設(shè)計(jì)。包括酒店、辦公樓、異形體等建筑。整個(gè)幕墻面積超過6萬平米。

　　國內(nèi)案例

　　江西天工開物國際論壇會(huì)址

　　該項(xiàng)目坐落于江西新余，為一全木結(jié)構(gòu)外加全玻璃幕墻及采光頂建筑，造型新穎。江西新余自然科學(xué)博物館

　　該項(xiàng)目坐落于江西新余，主要外墻系統(tǒng)包括40m高的玻璃墻和雙曲面的金屬屋面，立面幕墻采用外循環(huán)雙層幕墻。

　　佘山高爾夫別墅（1號地塊）

　　該項(xiàng)目坐落于上海松江佘山區(qū)域，位于高爾夫別墅區(qū)的1號地塊，由20余棟頂級別墅組成，外墻系統(tǒng)主要為歐式石材幕墻。

　　江蘇東臺(tái)磊達(dá)國際大酒店(五星級)

　　該項(xiàng)目坐落于東臺(tái)市中心，包括酒店主體樓、康體樓、娛樂樓、餐廳、會(huì)所等建筑。由香港著名建筑師巴馬丹拿(P&T)設(shè)計(jì)。

　　寧波聯(lián)盛國際商業(yè)廣場

　　該項(xiàng)目坐落于寧波鄞州中心區(qū)，包括一幢異形高層辦公樓和大型繩索狀商業(yè)裙樓。

　　寧波東部新城B2地塊商務(wù)辦公樓

　　該項(xiàng)目位于浙江寧波，包括一幢高層辦公塔樓和裙房。

　　寧波東部新城B4地塊商務(wù)辦公樓

　　該項(xiàng)目位于浙江寧波，包括一幢辦公塔樓和裙房。

　　江蘇吳江商業(yè)銀行盛澤支行

　　該項(xiàng)目位于吳江盛澤，包括一幢11層高的辦公塔樓和三層的銀行業(yè)務(wù)裙房。

　　上海陸家嘴時(shí)代金融中心

　　該項(xiàng)目坐落于中國上海的浦東開發(fā)區(qū)，包括一幢47層樓的辦公樓，和一座6層高的裙樓，主入口建上海第一幅單層索網(wǎng)幕墻。

　　主要幕墻系統(tǒng)包括單元式玻璃幕墻、石材幕墻、鋁板幕墻、玻璃肋系統(tǒng)、拉索幕墻等。

　　北京澳特萊食品加工園

　　該項(xiàng)目坐落于北京中關(guān)村內(nèi)，包括廠房、研發(fā)中心、專家樓等，主要為2008北京奧運(yùn)會(huì)提供食品配送服務(wù)。

　　寧波老外灘幕墻維修

　　該項(xiàng)目坐落于浙江寧波市，整個(gè)建筑群有多幢多層房屋構(gòu)成，建筑風(fēng)格別具特色。幕墻由木條幕墻和玻璃窗組成，2003年建成后陸續(xù)發(fā)生漏水情況。

　　福記多鮮樂(上海）研發(fā)中心大樓

　　該項(xiàng)目坐落于中國上海的嘉定區(qū)，包括一幢多層的辦公樓和研發(fā)中心，主要幕墻系統(tǒng)包括框架式玻璃幕墻、石材幕墻、鋁板幕墻、U型玻璃、點(diǎn)式玻璃、玻璃肋系統(tǒng)等。

　　浙江利時(shí)大廈

　　該項(xiàng)目坐落于浙江寧波，包括一幢多層的高級商務(wù)辦公樓，主要幕墻系統(tǒng)包括玻璃幕墻、石材幕墻、U型玻璃等。

　　浙江桑德茲大廈

　　該項(xiàng)目坐落于浙江寧波，包括一幢多層的高級商務(wù)辦公樓，主要幕墻系統(tǒng)包括玻璃幕墻、石材幕墻、鋁板幕墻等。

　　浙江寧波南部商務(wù)區(qū)

　　該項(xiàng)目坐落于浙江寧波鄞州南部商務(wù)核心區(qū)，包括多幢高層和多層建筑，主要幕墻系統(tǒng)包括玻璃幕墻、陶土板幕墻、不銹鋼板、折疊陶土遮陽板等計(jì)

　　財(cái)富中心二期，北京國貿(mào)三期，北京越洋廣場，上海

　　OceanHeight，迪拜恒隆廣場2期，上海嘉華中心，上海

　　京澳中心，北京琶洲香格里拉大酒店，廣州世茂大酒店，南京

　　4經(jīng)濟(jì)分析

　　地球上每平方米土地每年所獲得的太陽直射光和斜射光平均為1000千瓦時(shí)，怎樣才能有效利用大自然所賦予的寶貴財(cái)富呢？現(xiàn)在，人們越來越關(guān)注健康，綠色環(huán)境意識(shí)日益增強(qiáng)，科技發(fā)展進(jìn)步已將光電模板裝入幕墻中變?yōu)榭赡?，使用光電幕墻的時(shí)候到了。

　　隨著節(jié)能和環(huán)保的需要，我國正在逐漸接受這種光電幕墻。為了滿足國內(nèi)需求，民營企業(yè)振海集團(tuán)已與在世界光電幕墻領(lǐng)域居領(lǐng)先地位的PSI-皮爾金頓太陽能國際有限公司合作，引進(jìn)、生產(chǎn)這種光電幕墻。

　　但是我國太陽能輻射能量密度最大的地區(qū)是西藏，可以達(dá)到0.266KW/㎡（數(shù)據(jù)來自網(wǎng)上），9[，J2Z；@#QD&c&b0.267KW/㎡*10000㎡*20%（光伏電池效率）*10%（日光斜射折合的有效平均面積）*95%（光伏控制系統(tǒng)）*80%（電池充電效率）*95%（電池放電效率）*85%（逆變器效率很多商家吹噓能達(dá)到90%，其實(shí)很少）*95%（穩(wěn)壓器效率）=31.13KW。"n9_！{9g2dG({換個(gè)地區(qū)，四川：0.118*116.6=13.76KW（平均）西藏理論上：31.13*8760H/Y=272698.8KWH*0.5元/KWH=136349.4元成本：10000㎡*10000元/㎡（樓上報(bào)價(jià)）=1億forum.D-U%s6c5B6~，？.W$H！f1N！F！V$}9r1v1億/13.6萬/Y=735.3Y中國最大、最專業(yè)的幕墻社區(qū)，技術(shù)討論區(qū)。：Z3\&j4g+~7P%i0j；W8p'M也就是說如果設(shè)備一直可以運(yùn)行的理想狀態(tài)下，需要735.3年才能收回成本。這么長時(shí)間，這個(gè)幕墻的主體結(jié)構(gòu)估計(jì)已經(jīng)降解了。這么算來，現(xiàn)在做光電幕墻太不切實(shí)際了。等光伏電池的轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到80%再說吧！

　　光電幕墻的造價(jià)元/平米

　　比普通的玻璃幕墻價(jià)位高200~300元/㎡

　　BIPV的要1W多點(diǎn)

　　非晶硅每平米整體報(bào)價(jià)大概在5K-8K左右

　　5工作原理

　　設(shè)計(jì)光電幕墻需考慮電池、模板、導(dǎo)線和變壓器各個(gè)因素，各電池組成模板，各模板組成小分格，并通過導(dǎo)線連接，所有導(dǎo)線又組成一個(gè)PV變壓器。一個(gè)PV變壓器是一個(gè)封閉的幕墻部分，每套光電設(shè)備可由一個(gè)或多個(gè)變壓器組成。每套光電設(shè)備都先產(chǎn)生直流電，再由直流電轉(zhuǎn)變成交流電，并由電壓網(wǎng)傳輸，逆整流器再將230/400伏的電壓轉(zhuǎn)變成頻率通常為50赫茲的電能。

　　晶體電池通過導(dǎo)線相互連通，并被接在大表面的模板上，這些電池被嵌入堅(jiān)硬的樹脂玻璃中，導(dǎo)線可接在模板背面或玻璃邊緣。作為模板一個(gè)組成部分的非晶體是一個(gè)完整的平面，相互連通，被嵌入兩塊玻璃和透明度高的樹脂中。所有模板都可作為幕墻的建筑材料使用，這些模板極為堅(jiān)固，電絕緣性好，符合二級安全標(biāo)準(zhǔn)。采取這些措施后，即使發(fā)生失誤，在可觸摸部位也不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)的電壓。光電模板具備抵御外界環(huán)境侵?jǐn)_的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在零下50至90℃的環(huán)境中，光電模板仍可使用幾十年，而且是極為美觀的造型材料。

　　6優(yōu)點(diǎn)

　　它不需燃料，不產(chǎn)生廢氣，無余熱，無廢渣，無噪音污染，可用來發(fā)電。由于能發(fā)電，可少交電費(fèi)，在國外還可將多余的電賣給電業(yè)局。由此可見，光電幕墻本身就是效益。光電幕墻加裝光電模板后，可節(jié)省傳統(tǒng)的建筑材料，比如光電模板可代替拋光的自然建材。光電幕墻也大大減輕了環(huán)境的負(fù)擔(dān)，因?yàn)樗Ｗo(hù)自然資源免受損失。

　　在傳統(tǒng)的發(fā)電廠內(nèi)，最常見的是用化石類燃料發(fā)電，而用光電模板發(fā)電100千瓦時(shí)，可省油26升或省煤50千克，這也意味著少排放57千克的二氧化碳、71克的二氧化硫和75克氮的氧化物。

　　7缺點(diǎn)

　　光電幕墻先不要說光伏電池的價(jià)格，只是外側(cè)的高透光率的玻璃的價(jià)格就很貴。而且現(xiàn)在大多還依賴進(jìn)口。

　　太陽能電池的價(jià)格現(xiàn)在也很昂貴，而且轉(zhuǎn)換效率很低，一般的都不到20%，而且是陽光直射，陰天的時(shí)候就發(fā)揮不出作用，并且墻面每天日照時(shí)間一般不會(huì)很長，而且大部分時(shí)間都不是直射，這樣一來，效率幾乎達(dá)不到2%，花很高的成本做成很不實(shí)用的東西，這就是光電幕墻不能推廣的原因。

　　8特點(diǎn)

　　光電幕墻的特點(diǎn)是：

　　1）節(jié)約能源——由于光電幕墻作為建筑外圍護(hù)體系，并直接吸收太陽能，避免了墻面溫度和屋頂溫度過高，可以有效降低墻面及屋面溫升，減輕空調(diào)負(fù)荷，降低空調(diào)能耗。

　　2）保護(hù)環(huán)境——光電幕墻通過太陽能進(jìn)行發(fā)電，它不需燃料，不產(chǎn)生廢氣，無余熱，無廢渣，無噪音污染。

　　3）新型實(shí)用——舒緩白天用電高峰期電力需求，解決電力緊張地區(qū)及無電少電地區(qū)供電情況?？稍匕l(fā)電、原地使用，減少電流運(yùn)輸過程的費(fèi)用和能耗；同時(shí)避免了放置光電陣板的額外占用寶貴的建筑空間，與建筑結(jié)構(gòu)合一省去了單獨(dú)為光電設(shè)備提供的支撐結(jié)構(gòu)，也介于了昂貴的外裝飾材料，減少建筑物的整體造價(jià)。

　　4）特殊效果——光電幕墻本身具有很強(qiáng)的裝飾效果。玻璃中間采用各種光伏組件，色彩多樣，使建筑具有豐富的藝術(shù)表現(xiàn)力。同時(shí)光電模板背面還可以襯以設(shè)計(jì)師喜歡的顏色，以適應(yīng)不同的建筑風(fēng)格。

　　9中國最大薄膜太陽能光電幕墻并網(wǎng)發(fā)電

　　目前國內(nèi)已建成的最大薄膜電池太陽能光電幕墻。

　　安裝面積為2500平方米的浙江正泰太陽能科技有限公司C廠房非晶—微晶雙結(jié)薄膜電池太陽能光電幕墻，近日順利實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)發(fā)電。這個(gè)于去年申報(bào)成功的國家金太陽示范項(xiàng)目工程，經(jīng)正泰國際太陽能專家與科技人員的日夜攻關(guān)，由正泰太陽能系統(tǒng)事業(yè)部、薄膜生產(chǎn)部門、質(zhì)量部門以及外協(xié)加工單位密切協(xié)同，出色地完成了幕墻的設(shè)計(jì)、組件生產(chǎn)制作、外協(xié)加工和運(yùn)輸安裝調(diào)試工作。

　　薄膜光電幕墻相對晶硅光電幕墻而言，成本較低，還能在弱光條件下，吸收能量發(fā)電。由多個(gè)電池方陣組成的浙江正泰太陽能510KW光電建筑項(xiàng)目將于今年年底全部建成，預(yù)計(jì)年發(fā)電量達(dá)55.88萬KW/H。