一种分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统，包括太阳能电池发电装置、智能化机械升降控制装置和发电储电电能管理系统，所述太阳能电池发电装置由单行横向长条形电池板通过外部连接线串联成百叶式结构；所述智能化机械升降控制装置包括固定太阳能电池发电装置的整体外围固定框架、控制太阳能电池板升降的升降组件、控制太阳能电池板随日光运动仰角微调的调角组件，所有升降组件和调角组件都内嵌在整体外围框架的结构内；所述发电储电电能管理系统对外通过WiFi实现与手机和互联网电脑的信息交互，对内响应用户对系统的升降、调角操作，以及电能的计算调度。本系统使光伏发电效率最优化，解决了建筑透光、通风、节能等问题。

A distributed building facade integrated photovoltaic power generation and storage system

The utility model provides a distributed building facade integrated photovoltaic power generation / storage integrated system, including mechanical lifting of solar power generation device, intelligent control device and power storage electric power management system, the solar power generation device is composed of a single horizontal strip battery plate series into the louver type structure through the external connection line; intelligent mechanical lifting control device comprises a fixed solar power generation device of the whole external fixing frame, lifting control components, solar panels and solar panels with solar motion control elevation angle adjusting trim components, all lifting component and angle adjusting components are embedded in the structure of the overall framework within the periphery of the power generation electric power storage; energy management system of foreign exchange information through WiFi computer and mobile phone and Internet, in response to user of the system L Operation of lowering and adjusting angle and calculation and dispatch of electric energy. The system can optimize the efficiency of photovoltaic power generation, and solve the problems of building light transmission, ventilation, energy saving and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统
本技术涉及将一种太阳能(光伏)发电装置集成到建筑物体上的技术，是新能源发电设备和建筑材料的结合物。
技术介绍
2016年9月，习近平主席代表中国正式签署具有法律约束意义的《巴黎协定》，意味着中国在控制全球气候变暖方面对国际社会做出郑重承诺。在未来的10-15年，中国在节能减排、控制二氧化碳排放、发展可再生能源方面将继续加大力度。“十三五”发展规划明确指出，我国推动能源革命的方向是明确的，也是坚定的。能源革命的本质是主体能源的更替和能源开发利用方式的根本变革，逐步建立可再生能源为主的能源体系这一根本方向是不可逆转的。实现可再生能源从补充能源向替代能源转变，已经成为我国能源规划发展的主基调。随着我国经济发展进入新常态，能源电力需求特别是重化工业用电增速放缓，部分地区电力供应显现过剩格局，发电设备利用小时特别是煤电机组设备利用小时快速下降。同时，现有的可再生能源格局也面临新的问题，西南地区弃水、“三北”地区弃风弃光现象加剧。水电、风电、光伏发电等可再生能源就地消纳的市场空间不足，受跨地区送电、调峰能力不足的制约，在西部地区建设大型集中式太阳能地面电站正受到越来越多的质疑，发展分布式太阳能电站、让绿色能源走进千家万户既是当前政策的导向，也是市场发展的必然需求。截至2015年底，我国分布式光伏电站装机容量占国内光伏累计装机的比重仅为16％，84％都是集中式大型光伏地面电站，2016年上半年这一比重降到仅14％。而在德国分布式光伏发电装机占比近80％，日本则近100％。2016年5月30日国家发改委、能源局联手下发《关于完善光伏发电规模管理和实施竞争方式配置项目的指导意见》，对分布式光伏电站将区别对待，政策上给予倾斜。根据我国“十三五”太阳能发展规划：“十三五”期间我国将新增37GW地面电站、63GW分布式电站；鼓励光伏项目就近建设，直接交易；在电力负荷较大的中东部地区的城市和工业区及周边地区，因地制宜地建设多种形式的中低电压等级接入的分布式光伏电站。由此可见，分布式太阳能可开发利用的市场极为广阔。分布式太阳能发电要走进千家万户，让每一座建筑都变成一个太阳能发电站，让千家万户都能用上绿色环保能源，这就要求太阳能发电装置要像家用电器一样，既要品质好、效率高、安全可靠，还要美观大方。太阳能(光伏)建筑一体化是目前分布式太阳能发电的一个重要的技术方向。太阳能(光伏)建筑一体化的英文是BuildingIntegratedPV，PV即Photovoltaic，简称BIPV，是一种将太阳能发电装置与建筑相结合、集成的技术方式。BIPV适合于大多数的建筑，目前国内国际流行的BIPV的主要安装形式有：平屋顶。从发电角度看，平屋顶的经济性比较好：可以按照最佳角度一次性安装，获得较大的发电量；可以采用传统光伏组件，不用改制现有的生产工艺、设备；除了屋顶需要一些防水处理外，施工后的发电装置与建筑物功能不发生冲突。斜屋顶。南向斜屋顶也可以按照最佳角度或接近最佳角度一次性安装，因此可以获得较大发电量；可以采用传统光伏组件，不用改制现有的生产工艺、设备；施工后的发电装置与建筑物功能不发生冲突。与平屋顶相比，其屋顶利用率较低，只能是朝南的方向。光伏幕墙。光伏幕墙的绿色概念效果和外观的科技感可以为建筑物提升社会价值，但其制约因素在于：要满足幕墙的功能要求，包括外部维护、透明度、力学、美学、安全等，在设计上就会有发电效率和幕墙功能的妥协；要与建筑物同时设计、同时施工和安装，光伏系统工程进度受建筑总体进度制约；光伏阵列通常是依据墙面垂直固定安装，偏离最佳日光照射角度，从而导致输出功率偏低，发电量较小，单位发电成本比较高。其他如遮阳蓬、车棚、农业蔬菜大棚等都是平顶屋、斜屋顶的安装形式在各类建筑载体上的实践。相对于这些建筑载体本身，往往发电系统的成本较高。平屋顶、斜屋顶及各种类型的棚(蓬)属于建筑物体的水平空间，目前我国占14％-16％的分布式光伏电站装机容量大多数集中在这一领域，但是对于城市内的多(高)层建筑来讲，屋顶资源是有限的，并且不能使建筑内的每一个用户都能共享到绿色能源的机会。光伏幕墙属于建筑物体的垂直空间，其资源的可得性要比水平空间的面积大得多。目前的技术手段主要是采取不可调角的固定式安装方式，通过加大电池片之间的间隔来保持透光性，通风上更是受到限制，因此其功能性妥协设计使得应用上受到局限，不能满足全面推广的要求。综上所述，在垂直空间上发展一种能够得以广泛应用，又能满足维护、透明度、力学、美学、安全等要素的BIPV系统，就是本项技术的宗旨。本技术专注于分布式建筑立面光伏一体化发电储电的集成化设计，是因为在土地面积日趋集约化的今天，向建筑立面要空间，不仅有足够的面积可以提供给光伏系统，而且还能省去传统光伏系统的铝框、支架等辅助性系统材料的成本，无论是从市场的发展规模上看，还是从用户的使用成本上看，这项技术都具有广阔的潜力。太阳能硅基电池是固态半导体器件，发电时无转动部件，无噪声，对环境不会制造二次污染，也不存在一般化石燃料发电所带来的空气污染，这对于环保要求越来越高的今天和未来都极为重要。分布式建筑立面光伏一体化的集成设计可以使用户自发自用，减少了电力输送过程的费用和能耗，降低了输电和分电的投资、维修成本。而且，装置系统除可以保证自身建筑内用电外，在需要的时候可以向电网供电，舒缓高峰电力需求，对电力布局、能源安全等方面都具有极大的社会效益。太阳能电池的发电功能和家庭中各种电器的耗电功能形成一个闭环的微电网络。在家庭中引入可再生能源和对用电侧进行电力需求管理是节约能耗、减少对煤电天然气发电等化石能源依赖的两大有效措施。本集成系统的目标就是聚焦于这两项措施的实现。本技术的最终使命是让全社会每一个家庭、每一栋楼宇都能经济、安全地分享到绿色能源的红利。本技术的价值理念是倡导一种可持续的、健康的、自由的能源消费。
技术实现思路
技术目的：在城市人口密集、高楼林立的地区，没有广大的水平空间可供大型太阳能发电装置成片安装，因此，充分利用建筑物体自身的垂直空间，就成了太阳能发电系统的必然之选，本技术提供一种分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统，在垂直空间上发展一种能够得以广泛应用，又能满足维护、透明度、力学、美学、安全等要素的BIPV系统。技术方案：本技术提供一种分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统，包括太阳能电池发电装置、智能化机械升降控制装置和发电储电电能管理系统。所述太阳能电池发电装置由单行横向长条形电池板通过外部连接线串联成百叶式结构；所述智能化机械升降控制装置包括固定太阳能电池发电装置的整体外围固定框架、控制太阳能电池板升降的升降组件、控制太阳能电池板随日光运动仰角微调的调角组件，所有升降组件和调角组件都内嵌在整体外围框架的结构内；所述发电储电电能管理系统对外通过WiFi实现与手机和互联网电脑的信息交互，对内响应用户对系统的升降、调角操作，以及电能的计算调度。所述电池板采用双玻璃光伏组件，由两片光面超白钢化玻璃中间用PVB胶片复合太阳能电池片复合而成，电池片之间在复合之前由导线焊接串联，汇集引线端形成整体构件。所述电池片/板通过光伏专用双层交联聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统，其特征在于，包括太阳能电池发电装置、智能化机械升降控制装置和发电储电电能管理系统，所述太阳能电池发电装置由单行横向长条形电池板通过外部连接线串联成百叶式结构；所述智能化机械升降控制装置包括固定太阳能电池发电装置的整体外围固定框架、控制太阳能电池板升降的升降组件、控制太阳能电池板随日光运动仰角微调的调角组件，所有升降组件和调角组件都内嵌在整体外围框架的结构内；所述发电储电电能管理系统对外通过WiFi实现与手机和互联网电脑的信息交互，对内响应用户对系统的升降、调角操作，以及电能的计算调度。

【技术特征摘要】
1.一种分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统，其特征在于，包括太阳能电池发电装置、智能化机械升降控制装置和发电储电电能管理系统，所述太阳能电池发电装置由单行横向长条形电池板通过外部连接线串联成百叶式结构；所述智能化机械升降控制装置包括固定太阳能电池发电装置的整体外围固定框架、控制太阳能电池板升降的升降组件、控制太阳能电池板随日光运动仰角微调的调角组件，所有升降组件和调角组件都内嵌在整体外围框架的结构内；所述发电储电电能管理系统对外通过WiFi实现与手机和互联网电脑的信息交互，对内响应用户对系统的升降、调角操作，以及电能的计算调度。2.根据权利要求1所述的分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统，其特征在于，所述电池板采用双玻璃光伏组件，由两片光面超白钢化玻璃中间用PVB胶片复合太阳能电池片复合而成，电池片之间在复合之前由导线焊接串联，汇集引线端形成整体构件。3.根据权利要求2所述的分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统，其特征在于，所述电池片/板通过光伏专用双层交联聚乙烯浸锡铜线串联。4.根据权利要求2所述的分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统，其特征在于，每条所述单行横向长条形电池板两端设有T形夹具，所述T形夹具包括方管、圆管、转角齿轮，所述方管为卡槽结构，包括夹住电池板左右两端的两个夹片和连接夹片的挡片；所述圆管设置在挡片的中部，用于导出串联电池片的引线端，在圆管的外侧出口由专用连接线将电池板并联；所述转角齿轮套在圆管的外端，与调角组件吻合，带动电池板转角。5.根据权利要求1所述的分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统，其特征在于，所述整体外围固定框架包括左、右两个中空立柱，以及两组连接中空立柱的顶横栏和底横栏，每个中空立柱的内部设置两个隔离舱，分别为位于内侧用于设置升降组件的电池板升降舱和位于外侧用于设置调角组件的电池板仰角微调舱，整体外围固定框架还内嵌用于防护太阳能电池板发电装置的玻璃窗框。6.根据权利要求5所述的分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成系统，其特征在于，所述升降组件包括步进电机、软质升降带、硬质金属活动连杆和夹具套管，所述升降电机固定在电池板升降舱顶部；所述软质升降带一端连接电机转轴上，另一端连接最上面一条电池板的夹具套管；所述夹具套管套在T形夹具转角齿轮与挡片之间的圆管段，夹具套管的内直径与电池板T形夹具的圆管外径相吻合；所述硬质金属活动连杆两端固定在相邻夹具套管上并联电池板；升降电机的转轴通过软质升降带连接最上层的电池板，卷起或释放软质升降带将拉动硬质金属活动连杆上下，从而带动太阳能电池板的升降运动。7.根据权利要求6所述的分布式建筑立面光伏一体化发电储电集成...

【专利技术属性】
技术研发人员：马平，
申请(专利权)人：马平，
类型：新型
国别省市：江苏,32