光伏建筑一体化市场规模超4000亿新型光伏技术你一定得了解!

2022-08-15

  据媒体报道,近日上海、江西、浙江、湖北等多个省市分别发布“十四五”能源规划,到2025年预计累计新增光伏装机量分别达到2.7GW、16GW、12.45GW、15GW,并强调推广光伏建筑一体化应用。

  据业内预计,2025年当年光伏建筑增量与存量市场将产生总计4235亿以上市场空间,BIPV总体渗透率将快速接近20%,2025年将产生总计866亿以上市场空间。分布式光伏市场尤其是BIPV市场潜力较大。

  小科普:什么是BIPV?BIPV即光伏建筑一体化。在建筑施工期间,将光伏发电阵列安装在建筑围护结构等外表面或直接作为材料本身构成建筑结构,经一次性设计、建设完成,实现与建筑的有机结合,并提供电力。

  有些朋友对太阳能光伏的认知还比较浅,今天我们系统性的介绍一下光伏相关的知识,目前,太阳能正在成为一种越来越受欢迎的传统能源替代品,导致化石燃料的燃烧和日益严重的气候危机。太阳能完全依赖于暴露在阳光下,是清洁和可再生能源——为所有人打造更绿色的未来。除了是可用的最可靠的能源之一,太阳能随着现代商业和住宅能源市场的普及,它变得越来越容易和更具成本效益。

  有着如此广阔的前景,太阳能产业协会估计到 2024 年,2.5% 的美国家庭将使用太阳能电池板。如果您是一群有兴趣为自己的房屋配备太阳能的房主,那么了解在购买太阳能时要寻找什么是必不可少的第一步。

  有两种不同类型的太阳能技术:光伏 (PV) 和太阳热能。这两种技术的基本原理是相同的——都涉及将太阳能转化为电能。光伏太阳能电池板直接将阳光转化为电能,而太阳能热电池板利用阳光加热流体,这种流体通常用于热水和空间加热,但也可以在大规模运营中转化为电能。让我们深入一点。

  与热能相比,光伏太阳能电池板是一种更新、更现代的技术,并且有多种子类型,我们稍后将探讨。光伏太阳能电池板通过使用硅半导体吸收阳光并将其转化为电能。尽管光伏系统的技术基础设施更为复杂,但它们是商业和住宅买家中更受欢迎的选择。

  当您想到传统太阳能时,您会想到光伏太阳能。虽然这项技术是迄今为止更为普遍的太阳能技术,但在决定最适合您的房产之前,总会有优缺点需要考虑。

  直接生产具有成本效益的电力,为能源需求高峰提供解决方案,尤其是在炎热的夏季。

  由于没有机械运动部件,因此维护成本低(除非您有使用的地面安装,但这对于住宅系统并不常见)。

  需要额外的设备(逆变器)将直流电 (DC) 转换为交流电 (AC) 以供您在家中使用。

  为了持续供电,太阳能光伏系统需要电池备用系统;否则,您将不得不在晚上依靠并网电力。

  太阳能光热能技术收集太阳能并使用收集器加热液体或气体(即水、油、氦、空气等)。加热元件包含在玻璃管或管道内,然后转移到储存筒中。一般来说,这种类型的太阳能技术最适合用于家庭供暖和热水器

  借助太阳能热技术,您将能够享受卓越的能源解决方案,以保持您的家庭环境和水的温度。但是,重要的是要警惕作为妥协的不利因素。

  与太阳能光伏发电不同,您可以通过净计量将电力卖回电网,出售多余的热量通常是不切实际的。

  当今市场上,主要有三种类型的太阳能光伏板,以及三种主要用于住宅应用的太阳能热板。

  从结构上讲,所有光伏太阳能电池板看起来几乎相似,但每种配置都有其独特的优势和局限性。最适合您家的类型取决于许多因素:您的家庭能源使用情况、您想要抵消多少电力、您的价格范围、您可用的朝南屋顶空间等等。

  单晶太阳能电池板由硅锭或硅块构成,具有可识别的圆柱形。为了充分利用性能并降低总体成本,从圆柱形锭中切出四个侧面,以制造出看起来完美矩形且零圆角的硅晶片。单晶太阳能电池板具有平坦均匀的颜色。

  尽管单晶太阳能电池板是三者中最昂贵的选择,但它们的效率等级最高。而且,由于这些太阳能电池板产生最令人印象深刻的功率输出,它们也需要最少的屋顶占用. 然而,值得注意的是,如果单晶太阳能电池板被灰尘、雪或一致的阴影覆盖,整个系统可能会发生故障。

  多晶太阳能电池板具有包含多个硅晶体碎片的太阳能电池。这些面板由完美的方形晶片组成,这些晶片组装成行和列,形成一个覆盖有玻璃板和金属框架的矩形面板。与单晶太阳能电池不同,多晶太阳能电池板往往具有蓝色调。

  选择多晶太阳能电池板的最显着优势之一是较低的总体成本。尽管它们不像薄膜太阳能电池板那么便宜,但对于那些寻求美观且高性能的晶体太阳能电池板的人来说,它们是完美的中间选择。

  与单晶电池板相比,多晶太阳能电池板的耐热性略低,这意味着它们无法在高温下达到峰值。尽管这是一个需要牢记的重要区别,尤其是如果您生活在炎热的气候中,但性能下降不应阻止您的决定,因为差异很小。

  如何制造薄膜太阳能电池的基本前提是在基板上沉积一层或多层光伏材料。薄膜面板由多种材料制成,包括:

  根据材料和技术的不同,薄膜太阳能结构的效率等级在 7% 到 13% 之间,输出模块的运行效率约为 9%。根据能源信息,未来的效率等级预计将提高约 10% 至 16%。

  最突出的薄膜太阳能电池板类型是由碲化物镉 (CdTe) 制成的。制造商在透明导电层之间应用一层 CdTe 来开发这种类型的太阳能电池板,最终有助于收集和吸收阳光。这种薄膜工程通常在边缘具有保护性玻璃涂层。

  铜铟镓硒面板 (CIGS) 是另一种常见的薄膜技术。CIGS 面板的所有四个组件都位于两个导电材料层(即玻璃、塑料、铝或钢)之间。CIGS太阳能结构的电极安装在基板的正面和背面以吸收电流,为薄膜太阳能电池板提供了最大的效率潜力。

  非晶硅 (a-Si) 太阳能电池板在其成分中使用硅;但是,它们不是由固体硅晶片组成的。相反,它们由放置在玻璃、塑料或金属顶部的非晶硅组成。由于其低电力输出,这些类型的面板最适合小规模应用。但是,如果需要,一种称为“堆叠”的制造技术可以提高效率水平。

  虽然光伏和热板之间存在一些相似之处,但它们却截然不同。太阳能热“面板”实际上是用于加热应用的收集器。这些面板通常体积更大,比光伏面板更高效,因为热浪比阳光携带更多的能量——而且没有额外的步骤可以将太阳光线转化为热量。

  与光伏发电相比,太阳能热板站在屋顶上可能看起来像大扁平盒子或一系列玻璃管。以下是三种主要类型:

  最流行的太阳能热系统是真空管集热器。这些太阳能热系统拥有 70% 的效率,也是最昂贵的。真空管集热器由成排的绝缘玻璃管组成,其核心是铜管。水在收集器中被加热,然后通过管道输送到您的水箱。管子可以熔合玻璃到玻璃或玻璃到金属。全玻璃管具有最可靠的真空,但会减少到达内部吸收器的光量。后一种选择允许更多的光到达吸收器,并且可以减少这个关键部件中水分腐蚀的机会。

  如果您生活在积雪较多的地区,这些集热器是理想的选择,因为管之间的间隙允许雪落在间隙中而不会影响效率,因为 - 与光伏不同 - 没有使雪融化的辐射热。

  自 50 年代以来一直使用的太阳能热平板系统由带有绝缘盖的深色平板吸收器和传热液体组成。液体中含有防冻剂,可以成功地将热量从吸收器传输到水箱。平板的较大尺寸增加了吸热潜力,尽管效率水平约为 50%(但可以通过添加反射器达到 60%)。尽管如此,较低的价格反映了较低的效率,这些系统可以使用 25 年或更长时间。

  如果您想要一个具有成本效益的太阳能热系统并且您有足够的屋顶空间,那么平板集热器是理想的选择,因为这些面板比真空管集热器需要更多的表面积。

  作为太阳能热能技术的一项新发展,热力电池板的作用更像是太阳能热板和空气源热泵,可用于周围的热量。根据热力学原理,这些面板设计有制冷剂流过它们,吸收热量并将其转化为气体。气体通过压缩机,流经位于水缸内的热交换器盘管(又称动态块),热量被传递到水中。在气体转移热量后,它会冷却并恢复为液体形式——然后这个过程重新开始。

  借助这项创新技术,制冷剂气体取代了太阳能集热器,据说比传统的太阳能热板更有效——尤其是在没有阳光直射的情况下。因此,如果您生活在寒冷、下雪或多云的气候中,该系统可能是您家的最佳选择。此外,面板不需要安装在屋顶上;它们可以位于阴凉的地方,在您家的壁板上等,因为它们不依赖于紫外线。因为这些电池板使用气体,它们也比传统的太阳能电池板轻得多。

  当您最终决定投资住宅太阳能电池板系统时,下一个重要步骤是选择最适合您的财产和钱包的太阳能电池板。

  如果您的目标是使用太阳能来帮助抵消您的电力——厨房用具、空调、灯、电视、洗衣机和烘干机——你会想要探索你的太阳能光伏选项。如果您正在寻找太阳能来加热您的水、游泳池、热水浴缸或提供空间供暖,那么太阳能热是您的最佳选择。许多人将这两个系统结合起来以完全抵消他们的碳足迹并显着减少他们的能源费用。

  通过更全面地了解可用的不同类型的太阳能电池板,您已经能够更好地做出明智的决定。但是,在您的决策过程中,还有四个额外的考虑因素需要放在首位:

  效率:留意效率百分比——百分比越高,面板在将太阳能转化为电能方面的表现就越好。

  美学:如果您关心保持房屋外观的整体美感,请务必选择与您的财产相得益彰且易于观察的太阳能电池板。

  寿命:虽然大多数太阳能电池板的保修期从 15 年到 25 年不等,但新型号的使用寿命长达 30 年。不言而喻,保修期越长,物有所值。

  温度系数:如果你生活在炎热的气候中,考虑太阳能电池板的温度系数很重要。这告诉您当面板表面温度升高一定程度时面板将损失多少功率。

  考虑到这些因素,您将能够以所需的信心和自信来推进您的项目。别忘了——安装太阳能电池板是其中之一。

  在提高家庭能源效率和降低电力成本方面,利用太阳能是一件轻而易举的事。如果您正在研究太阳能屋顶选项,您可能会遇到过太阳能屋顶瓦片作为替代方案,您之前可能听说过也可能没有听说过。更传统地,太阳能电力或光伏 (PV) 面板一直是使用太阳能为您的家庭供电的首选解决方案。然而,太阳能瓦片是太阳能电池板的替代品,可为房主提供更美观的解决方案。

  太阳能瓦片,也称为光伏瓦,设计看起来像典型的屋顶瓦片,因此它们在您的屋顶上不太明显。

  谢谢太阳能的进步,您的太阳能选项近年来已扩大到包括太阳能屋顶瓦片。太阳能屋顶瓦片属于光伏建筑一体化 (BIPV) 的范畴,将太阳能技术与结构元素融为一体。这使得光伏瓦既可以用作小型太阳能电池板,也可以用作屋顶的一部分,以利用太阳能并为您的房屋供电。

  特斯拉在 2018 年发布太阳能屋顶时,帮助将太阳能屋顶瓦片带入了聚光灯下。但实际上,柔性太阳能瓦片20年前发明作者:Subhendu Guha,一位以在非晶硅领域的开创性工作而闻名的科学家。

  太阳能屋顶瓦最显着的好处是它们看起来像普通的屋顶瓦,可以随意排列。因此,它们为传统太阳能电池板提供了一种更加谨慎的替代方案,与您附近的其他标准屋顶完美融合。不仅如此,它们还在功能上复制光伏瓦,保护您的屋顶并保持其使用寿命。

  与任何技术创新一样,由于其创新设计,太阳能屋顶瓦可能比太阳能电池板贵得多。因此,如果您希望安装太阳能瓦片以获得节能优势,请记住成本。但是,如果您正在考虑用太阳能瓦代替屋顶以提高保护效果,那么这些吸收阳光的屋顶瓦片比更换屋顶和添加太阳能电池板更具成本效益。考虑这一点很重要,因为太阳能电池板只能应用于结构合理的屋顶。

  虽然太阳能屋顶瓦片通常比面板成本更高,但这并不一定是回避它们作为太阳能解决方案的理由。不要只考虑前期成本,而是要考虑与太阳能电池板相比它们提供的额外好处,以及您可能不必立即拿出资金来支付此次升级的可能性。

  和为您的家庭提供太阳能融资,您可以立即获得进行太阳能屋顶升级所需的资金,并随着时间的推移收回成本。有了这个选项,太阳能屋顶瓦片和太阳能电池板的成本比较就不是那么黑白分明了。

  太阳能屋顶瓦片可以使用几十年。由于太阳能屋顶瓦片是一种较新的太阳能选择,因此很难对它们设定确切的时间表。尽管如此,它们的预期寿命从 20 年到 40 年不等,具体取决于由环境因素.

  此外,正确的安装对于确保您的投资持久至关重要,这就是为什么与您可以信任的供应商合作以做好工作至关重要的原因。如果您的瓷砖没有仔细安装,它可能会大大缩短它们的使用寿命。使用光伏瓦,与可靠的承包商合作,这样您就可以对自己的安装充满信心。

  太阳能瓦片和太阳能电池板都放置在您的屋顶上,目的是将太阳光转化为电能。因此,太阳能电池板和太阳能电池板瓦都将帮助您节省家中的能源成本。但是,这两种解决方案的性质以及它们如何集成到您的屋顶中是不同的。

  太阳能电池板被放置在屋顶上的大部分区域,而太阳能屋顶瓦片取代了单独的瓦片。这使太阳能瓦更加谨慎,并保持您家外部的美感。

  一般来说,太阳能电池板被认为更节能。这是因为面板可以倾斜,以优化它们能够捕捉到多少阳光。

  请注意,太阳能屋顶瓦片的有效性将取决于屋顶的布局。由于太阳能瓦片安装在常规光伏瓦的位置,因此它们所在的角度几乎没有摆动空间。有了太阳能电池板,就有更多的调整机会来获得最佳定位并最大限度地利用它们可以捕捉到的阳光。

  然而,随着太阳能屋顶瓦越来越受欢迎,越来越多的承包商提供安装服务,因此找到一个供应商来承担您的项目应该不会太难——尤其是如果您生活在一个推动环保举措的州。

  此外,如果您选择通过 Ygrene 利用 PACE 融资,您将与我们的一位在安装太阳能屋顶瓦片方面经验丰富的经过审查的承包商配对。

  那么,太阳能瓦片比太阳能电池板好吗?哪种太阳能解决方案更适合您取决于您的情况。然而,太阳能电池板瓦是这项技术的最新创新,因此这是考虑其长期价值的重要因素。

  不要让太阳能电池板神话阻止您将太阳能瓦片视为投资。有许多因素可以使安装这些节能光伏瓦成为您家中值得升级的地方。使太阳能屋顶瓦片成为智能家居投资的一些最显着的好处包括:

  除了这些好处,太阳能屋顶瓦片可以增加你家的价值。根据一个伯克利实验室研究几年前进行的,太阳能屋顶可以将买家愿意为房屋支付的金额增加 15,000 美元或更多。近年来,随着更美观的太阳能屋顶瓦片的发展,这个数字可能会增加。

  而且,根据陶氏的报告,太阳能光伏瓦可以节省普通房主40% 到 60% 的电费.无论您是计划在可预见的未来居住在您的家中,还是有兴趣在几年内出售,您都可以预期您的太阳能瓦片安装成本将被项目的整体价值所抵消。

  太阳能屋顶瓦片是一种创新方式,可以在不降低路缘吸引力的情况下降低您家的能源成本。随着越来越多的房主和买家对具有环保意识的房屋升级感兴趣,如果您选择出售您的房屋,太阳能屋顶瓦片是一项值得您现在和将来受益的投资。

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