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上海地区绿色建筑中光伏系统应用分析
2017-08-14 15:37:41  作者:胡一东等  来源:中国设计师网  
  •   光伏发电作为未来最具潜力的可再生能源之一,在绿色建筑中的应用较少,对其现状问题与发展潜力尚缺乏系统深入的调研、分析与评价。本文通过对2008-2014年上海地区绿色建筑案例进行调研,梳理和分析了光伏技术在绿色建筑中的应用状况,探讨了建筑中光伏发电的技术适应性、经济性及替代率等问题,为光伏技术的推广应用提供参考。

  同济大学机械与能源工程学院(上海)胡一东

  同济大学机械与能源工程学院(上海)同济大学绿色建筑及新能源研究中心(上海)联合国环境规划署-同济大学环境与可持续发展学院(上海) 谭洪卫

  1 引言

  近年来我国绿色建筑标识项目数量呈逐年较快增长的态势,绿色建筑的核心是能源的节约、高效和洁净利用,以地源热泵为主的建筑可再生能源技术助推着绿色建筑的发展。光伏技术是建筑可再生能源的重要组成之一,国家和地方政府也均制定了相关的政策,大力推动光伏产业的发展[1-2]。然而,绿色建筑中光伏系统的应用状况缺乏系统的调研和分析评价。

  影响光伏技术推广应用的因素有很多,日照条件、建筑适应性以及经济性是最关键的因素[3-5]。由于分布式光伏发电系统主要与建筑屋顶结合,所以受建筑可利用屋顶面积、屋面形式及遮挡等因素影响。经济性主要取决于光伏系统成本、光伏电价、补贴政策。从建筑适应性、经济性角度来综合评价光伏建筑的应用潜力及效益也是确保绿色建筑可持续发展的需要。

  本文以上海地区为例,通过对绿色建筑案例中光伏技术应用现状展开调研和分析,在此基础上,探讨光伏技术在不同功能建筑中的技术适应性,分析在不同时期的投资成本及补贴政策条件下的经济性。

  2 现状调研

  对上海地区2008-2014年的161项绿色建筑案例展开调研,总建筑面积达到2050.36万平方米,其中设计标识150项,建筑面积为2002.49万平方米;运行标识11项,建筑面积47.87万平方米。其中应用光伏技术的绿色建筑有28项,建筑面积为101.8万平方米,项目数占比约为18%。图1所示为2008-2014年上海地区绿色建筑及光伏应用的概况。

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  由图1可知,在2008-2014年期间上海地区绿色建筑发展迅速,绿色建筑项目数由4个迅速增长到161个,但其中采用光伏的项目数由4个增长到28个,到2014年采用光伏技术的项目数占比仅为18%,可见光伏技术在绿色建筑中采用率相对较低。

  图2所示为上海地区绿色建筑建筑类型分布情况。绿色建筑的建筑功能主要集中在公共建筑和住宅,其中公共建筑为101项,建筑面积为771.82万平方米,其次是住宅建筑共计59项,建筑面积为1275.94万平方米,工业建筑仅为1项,建筑面积为2.6万平方米。

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  图3所示为上海市绿色建筑中光伏应用分布情况,各类建筑中光伏技术在公共建筑中应用最广泛,占比为89.29%,还有部分应用于住宅类建筑,占比为10.71%,在工业建筑中无应用案例。图4所示为上海市应用光伏技术绿色建筑功能分布情况,应用光伏技术的建筑功能主要集中在办公建筑,占比为71.4%,其次是展厅及住宅,分别占比14.3%、10.7%,一小部分为商业建筑,占比3.6%。图5所示为应用光伏技术的办公类绿色建筑的层数分布。其中,光伏技术主要应用在多层办公建筑中,占比为65%,在高层办公建筑中应用率为35%。

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