本站小編為你精心準備了鋼構工業建筑發電設備的運用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1屋面光伏發電系統的建筑技術解決方案

鋼結構廠房屋頂的有效面積中，布置太陽能光伏組件。從獲取全年最大發電量考慮，太陽電池組建陣列的安裝角度取12°～35°(海南沿海考慮12°，向北遞增，渤海沿海考慮35°，上海取25°左右)，陣列間距宜取2．5m左右(根據光伏發電板的模數，板與板間避開陰影投射)。考慮到沿海地區鋼構廠房近海的特點，整個系統還將具備防鹽霧侵蝕和抗12級臺風的能力。要求太陽能設施的鋼結構涂裝達到較高標準。太陽電池組與鋼結構廠房建筑屋頂連接可以通過以下3種連接鋪裝方式:

1)輕鋼結構太陽能電池組支架與廠房主體鋼結構剛性連接。

這是一種傳統而基本的太陽能與建筑一體化的連接構造方式，適用于多晶硅太陽能電池光伏發電組件可調角度后，架設于傳統鋼結構工業建筑的雙鋼屋面、鋼—混凝土組合樓板屋面、卷材屋面，它的材質一般是鍍鋅小型型鋼組件。它與建筑是剛性連接，特點是堅固耐用(見圖1)。但在實際推廣中，這種傳統的太陽能與建筑一體化的連接構造方式，也受到了很多制約:a．自重太重，原有鋼結構廠房不得不較大考慮太陽能光伏發電設施的荷載和風載，必須在建筑設計時使廠房主體結構留出較大荷載空間;b．太陽能光伏發電本身的目的是為了節能、環保、減排、低碳，但光伏發電設施的支架就消耗了大量的用鋼，主體結構用鋼量也要因為屋頂有太陽能設施而加大。煉鋼本身要消耗大量的能源，所以這種連接方式自身不環保;c．主體結構增加的用鋼量和光伏發電設施的支架消耗的用鋼量，使得建筑造價增加較多，推廣起來有很大阻礙。且沿海地區鹽化腐蝕甚劇，鋼支架長遠看防銹蝕涂裝維護成本很高;d．這種連接方式如果放在卷材屋面上，又帶來很多新的問題，因為它是與主體結構剛接的，勢必要大量的穿過屋面防水卷材層，這是防水卷材的材性弱點，卷材翻邊復雜而漏水風險高。同樣在單(雙)鋼鋼板自防水屋面，支架基礎也要穿鋼板防水層，風險更高。所以，這種傳統而基本的太陽能與建筑一體化的連接構造方式，雖然目前最大量應用，但它確實不是一種環保、高效、低廉綠色的解決方式。

2)超輕結構或硬塑結構太陽能電池組支架與卷材屋面柔性連接。

配合大量采用的卷材防水屋面做法，衍生出一種太陽能電池組支架卷材屋面柔性連接的做法，從原理上到安裝使用上都非常合理、簡易、低碳、風險小、成本低。超輕結構太陽能電池組支架與卷材屋面柔性連接，是基于柔性屋面是柔性系統，在太陽能電池組支架部分，使用鋁合金、塑料等輕質耐腐蝕材料，配合制造成的太陽能電池組支架，然后通過卷材軟連接和特殊防水釘接，將太陽能電池組支架與屋面柔性固定(見圖2)。

硬塑結構太陽能電池組支架，采用抗紫外線老化工程塑料，筑模成型滿足太陽能輻射角度的契形底座，同樣通過卷材軟連接和特殊防水釘接，將太陽能電池組支架與屋面柔性固定(見圖3)。超輕結構或硬塑結構太陽能電池組支架與卷材屋面柔性連接的特點和優點是:a．太陽能支架體連同太陽能光伏發電組本身合計重量荷載非常輕，自身重力負荷不到10kg/m2，所以建筑屋面荷載考慮較輕，已建鋼結構屋面節能改造，稍有荷載余量，就可以實施。整個廠房不因為屋頂有了太陽能設施，整體用鋼量和屋面荷載就增加很多。b．太陽能支架體與屋面同為柔性結構，支架本身也是柔性結構，有效吸收風壓變形，抗風性能更強，且體現在支架用材量上更節省、更環保、更綠色、更低碳。不需要使用大量的鍍鋅鋼，浪費煉鋼能源。c．采用鋁合金、工程塑料等材料制造支架，支架更抗沿海鹽化腐蝕，維護成本更低，且替換修理方便。d．太陽能電池組支架與卷材屋面柔性連接，不穿透卷材屋面，屋面漏水風險更小，整體屋面維護成本低，適合沿海地區多雨多臺風的氣象特性。e．超輕結構或硬塑結構太陽能電池組支架，易于進行工廠化、產業化大規模生產，然后再安裝于屋面，安裝省時，成本非常低。3)單晶硅太陽能光伏電池組與卷材一體化鋪裝(見圖4)。

太陽能單晶硅電池組片，其本身是柔性面板結構，可以自粘在柔性屋面卷材上，屋面負載更輕(只有不到5kg/m2)，與建筑一體化程度更強。但其缺點也更明顯:a．單晶硅電池組片發電效率比較低，只有11%～13%(多晶硅電池組片發電效率16%～19%)，經濟效益較差。b．由于卷材屋面要爭取更小的屋面升起，節省建筑高度，平貼于卷材屋面的單晶硅電池組片得不到最佳太陽能輻射角度(如上海地區25°)，發電效率更低，所以推廣起來有一定局限性。綜上所述，超輕鋼結構或硬塑結構太陽能電池組支架是未來鋼結構大中型工業建筑與太陽能一體化發展的方向，它給建筑帶來的益處較多、成本和用材量增加較少，安裝簡便且工廠預制化、產業化，低碳環保。

2工程的環保風險評估

光伏電站的發電機理是硅半導體材料的光電效應，工程所用材料主要為工程塑料、鋁合金型材、結構鋼、鋼化玻璃、聚四氟乙烯、電纜和電氣控制設備、橡塑材料等，在工程的建造過程和日常的運行中，對施工操作人員和周圍環境都不會產生任何不利的影響。

3社會經濟效益分析

尋找新的替代能源已是刻不容緩的戰略任務，而光伏電能是最有前途的發展方向，盡管目前的投入產出比尚無法與傳統發電廠以及新能源中的風電競爭，但隨著規模的不斷擴大和制造技術的日趨完善，硅提純工藝日趨低廉，其造價成本必定會逐步降低。另一方面，伴隨著傳統能源的迅速枯竭，價格會不斷攀升;京都議定書的簽訂，應用礦物燃料所花費的環保開支也將成倍增加。與其他非礦物能源(如水電、核電)相比，光伏電站還具有布置規模靈活、施工維護簡單、便于大規模標準化生產、沒有核廢料處理問題。正緣于此，國外主要發達國家的光伏并網電站，特別是結合建筑屋面一體化的光伏發電產業，近年來發展極為迅速，并已取得了可觀的經濟效益。

中大型鋼結構工業建筑屋面設置與建筑一體化的光伏發電設施，是針對我國長期以來用能緊張、地域狹窄的實際，采用成熟控制技術與優質光伏組件、配套產品相結合;建筑設計與太陽能綜合利用規劃相結合;建筑施工與電站建設相結合的思路，將為我國在城市化、工業化的過程中，土地集約化地發展光伏并網電站與建筑一體化提供切實可行的成功道路。

作者：楊俊單位：上海市機電設計研究院有限公司