Широкомасштабное использование ископаемой энергии привело человечество к переходу от аграрной эры к индустриальной, и сегодняшняя информационная эра также нуждается в постоянном потоке энергии для поддержки. Однако высокие выбросы углерода и сильное загрязнение, вызванное ископаемой энергией, вызвали серьезные изменения глобального климата менее чем за 200 лет. Узнали ли друзья на севере, что за последние два года на севере моей страны выпало значительно больше осадков, а в городах были более сильные наводнения. В апреле этого года самая высокая температура в Индии достигла поразительных 55 градусов. Экологические и климатические проблемы представляют все большую опасность для общества, бизнеса и отдельных лиц. В соответствии с инициативой Парижского соглашения глобальные выбросы двуокиси углерода должны быть немедленно сокращены и достигнуты 80-процентное сокращение выбросов углерода в 2050 году по сравнению с 1990- 95 процентов целевого показателя. Согласно исследовательскому отчету Университета Цинхуа в моей стране, к 2050 году неископаемые виды энергии должны составлять более 70 процентов потребления первичной энергии, а неископаемые источники энергии будут составлять около 90 процентов от общего объема производства электроэнергии. Можно видеть, что при том условии, что энергетические стратегические цели моей страны останутся неизменными, солнечная фотоэлектрическая энергетика в ближайшие 30 лет выйдет на рынок в триллионном масштабе. За последние 10 лет совокупный темп роста установленной фотоэлектрической мощности Китая с 2010 по 2021 год составил 63,7 процента. В 2021 году новая установленная фотоэлектрическая мощность Китая составила 54,9 ГВт. Китай также стал страной с самой большой установленной мощностью производства возобновляемой энергии в мире.
1. централизованная фотоэлектрическая и распределенная фотоэлектрическая
Централизованная фотоэлектрическая электростанция является начальной формой применения фотоэлектрической энергии в Китае. Централизованная фотоэлектрическая электростанция относится к крупномасштабной фотоэлектрической электростанции, построенной централизованно с использованием обширного пространства и относительно стабильных ресурсов солнечной энергии в пустынных районах. В полной мере используйте положительные характеристики сглаживания пиков солнечной радиации и электрической нагрузки, чтобы играть роль сглаживания пиков. Однако есть недостатки в практическом применении концентрированных фотогальванических элементов. экономический центр моей страны находится в юго-восточных прибрежных районах, и ее потребность в электроэнергии намного выше, чем в малонаселенных северо-западных районах. Поскольку пропускная способность электросети по передаче и распределению электроэнергии намного меньше, чем мощность централизованной фотоэлектрической энергетики, это привело к серьезному явлению «заброшенности света». Хотя технология сверхвысокого напряжения в моей стране в последние годы облегчила проблему передачи электроэнергии с запада на восток, общая ситуация по-прежнему не оптимистична.
Поэтому, чтобы облегчить строительство централизованных электростанций, государство активно выступает за решения для распределенных фотоэлектрических электростанций. Распределенные фотоэлектрические электростанции, как правило, относятся к системам выработки электроэнергии с небольшой установленной мощностью и располагаются вблизи потребителей. Как правило, он подключается к электросети с уровнем напряжения 1 0 кВ или ниже и имеет характеристики относительно небольшой выходной мощности, простоты продвижения, низкого уровня загрязнения и может уменьшить нехватку электроэнергии в местных районах. В последние годы, с активным продвижением распределенной фотоэлектрической энергии, доля централизованной фотоэлектрической установленной мощности продолжала снижаться. Что касается общего объема, то установленная мощность централизованных фотоэлектрических систем в Китае в 2021 году по-прежнему будет составлять 199,1 ГВт, что составляет 65,0% от общей установленной фотоэлектрической мощности в Китае. Однако с точки зрения прироста в 2021 году новая установленная мощность распределенных фотоэлектрических систем в Китае составит 29 ГВт, что составляет 55 процентов от общей установленной мощности фотоэлектрических систем за весь год.
2. BAPV и BIPV
С постепенным развитием распределенных фотоэлектрических электростанций в городах, чтобы сохранить землю для фотоэлектрических установок, здания и распределенные фотоэлектрические установки представляют собой идеальное сочетание, поэтому городские здания стали основным носителем солнечной фотоэлектрической энергии. В «Уведомлении о пилотной программе развития распределенной фотоэлектрической энергии на крыше в округе», выпущенном Управлением энергетики Китая, указано, что доля фотоэлектрической выработки электроэнергии, установленной на общей площади крыш партийных и правительственных зданий, не должна быть меньше 50 процентов; общая площадь крыш общественных зданий может быть установлена с фотоэлектрической генерацией. Менее 40 процентов; общая площадь крыш промышленных и коммерческих объектов может быть установлена с коэффициентом выработки фотоэлектрической энергии не менее 30 процентов; общая площадь крыш сельских жителей может быть установлена с коэффициентом выработки фотоэлектрической энергии не менее 20 процентов . Эта политика еще больше ускоряет применение распределенной фотоэлектрической энергии в зданиях. В настоящее время существует две основные формы фотоэлектрических зданий: BAPV (Building Attached Photovoltaic), также известные как «установленные» солнечные фотоэлектрические здания, и BIPV (Building Integrated Photovoltaic), также известные как встроенные фотоэлектрические здания.
Основной формой BAPV является прикрепление фотоэлектрической системы к поверхности здания, которая в основном используется на крыше, а обычные фотоэлектрические модули закрепляются на цветной стальной черепице или цементной крыше через кронштейн. BIPV — это интеграция фотоэлектрических устройств для выработки электроэнергии в здания, которые можно применять не только к крышам, но и к таким сценам, как навесные стены/затенение/теплицы. В таблице ниже показаны различия между BAPV и BIPV в различных аспектах.
BIPV превосходит BAPV с точки зрения дизайна, материалов, производительности, конструкции, обслуживания и стоимости. Само собой разумеется, что BAPV следует полностью заменить на BIPV. Однако фактические данные показывают, что в 2019 и 2020 годах новая установленная мощность BIPV в мире составляла 1,15 ГВт и 2,3 ГВт соответственно, что составляет лишь 0,95% и 1,73% от вновь установленной фотоэлектрической мощности в этом регионе. год; среди них установленная мощность BIPV в Китае в 2020 году составила 709 МВт, что составляет всего 709 МВт. Внутренние распределенные фотоэлектрические установленные мощности составили 4,5 процента, что составляет 1,5 процента от общей вновь установленной фотоэлектрической мощности. Почему BIPV занимает такую небольшую долю рынка после победы в BAPV? На самом деле, это в основном связано со сценариями применения фотоэлектрических систем. Строительные фотоэлектрические элементы делятся на добавочный рынок и фондовый рынок, а BAPV и BIPV имеют разные направления.
BAPV в основном используется при трансформации запасов:
(1) его легко утвердить и утвердить, а реконструкция здания должна быть одобрена соответствующими департаментами, и сложность утверждения может быть уменьшена без изменения исходной конструкции здания;
(2) Рентабельно, если крыша находится в хорошем состоянии, фотогальванические кронштейны могут быть добавлены после простой обработки;
(3) период строительства короткий, первоначальную крышу не нужно снимать, а время строительства сокращается; (4) Ущерб оригинальному зданию уменьшается, а реконструкция крыши легко повреждает часть старой конструкции здания, а установка кронштейнов может уменьшить степень структурных изменений.
BIPV больше подходит для новостроек, в основном по следующим пунктам:
(1) это удобно для приемки, новые здания должны соответствовать обязательным строительным стандартам, а интегрированная конструкция здания удобна для приемки;
(2) инвестиции невелики, BIPV формируется за один раз, и последующая трансформация не требуется;
(3) точность конструкции высока, и новые крупномасштабные здания спроектированы проектным институтом единым образом, а требования к конструкции здания ясны, что может снизить скрытые опасности несчастных случаев на более позднем этапе;
(4) Увеличить установленную мощность фотогальваники, и BIPV можно спроектировать для крыш и фасадов, чтобы повысить эффект энергосбережения зданий;
(5) Консистенция дизайна сильна, а эстетика здания улучшена.
