光電幕牆

光電幕牆，即貼上在玻璃上，鑲嵌於兩片玻璃之間，通過電池可將光能轉化成電能。這就是--太陽能光電幕牆。它是用光電池、光電板技術，把太陽光轉化為電能，它關鍵的技術是太陽能光電池技術。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量，使得被照射的電解液或者半導體材料的電子移動，從而產生電壓，這稱為光電效應。

基本介紹

• 中文名：光電幕牆
• 原理：特殊的樹脂將太陽電池貼上在玻璃
• 技術：集合了光伏發電技術和幕牆技術
• 玻璃工程案例：新慕尼黑貿易展覽中心

基本信息

太陽能是一種取之不盡、用之不竭的能源。為了把太陽能無污染地轉換成可利用能源，光電幕牆技術應運而生。光電幕牆(屋頂)是將傳統幕牆(屋頂)與光生伏打效應(光電原理)相結合的一種新型建築幕牆(屋頂)。這種新興的技術，將光電技術與幕牆系統技術科學地結合在一起。

光電幕牆除了具有普通幕牆的性能外，最大的特點是具有將光能轉化為電能的功能。太陽電池利用太陽光的光子能量，使得被照射的電解液或者半導體材料的電子移動，從而產生電壓。

發展情況

早在100多年前，人們就發明了光電模板，即利用光照使浸入電解液的鋅電板產生電流。到了1954年，美國研究人員使用元素矽取得巨大成就，光電模板首先被用在宇宙航行上。現在，人們越來越關注健康，綠色環境意識日益增強，科技發展進步已將光電模板裝入幕牆中變為可能，使用光電幕牆的時候到了。

進入90年代後，隨著常規發電成本的上升和人們對環境保護的日益重視，一些國家紛紛實施、推廣太陽能屋頂計畫，並提出了“建築物產生能源”的新概念，由此推動了光電技術的大規模開發與套用。美國、日本、德國、義大利、印度等許多國家都已建有太陽能屋頂或外牆的建築。

在1991年慕尼黑最大的建築行業展覽會上，德國的旭格公司首先展出了光電幕牆，這是一個發展項目，也是將光能套用於建築裝飾業的開始，引起了專業人士的關注。

光電幕牆還提供了一種與眾不同的造型，因為這是科技發展進步的標誌，也是企業文化不可或缺的一個要素。

玻璃工程案例

世界上最大的太陽能屋頂光電系統安裝在新慕尼黑貿易展覽中心。

該系統由7812塊西門子單晶矽組件組成方陣，每塊功率130W，總容量超過IMW，所發電力與20KV電網相聯，每年能發電100萬KWH，足夠340戶德國家庭使用。

Marina Pinnacle

該項目坐落於中東杜拜，為一幢250米高、全單元式幕牆的酒店式公寓。

證大喜瑪拉雅藝術中心

該項目坐落於上海浦東，由日本著名建築大師磯崎新設計。包括酒店、辦公樓、異形體等建築。 整個幕牆面積超過6萬平米。

國內案例

江西天工開物國際論壇會址

該項目坐落於江西新余，為一全木結構外加全玻璃幕牆及採光頂建築，造型新穎。　江西新余自然科學博物館

該項目坐落於江西新余，主要外牆系統包括40m高的玻璃牆和雙曲面的金屬屋面，立面幕牆採用外循環雙層幕牆。

佘山高爾夫別墅（1號地塊）

該項目坐落於 上海松江佘山區域，位於高爾夫別墅區的1號地塊，由20餘棟頂級別墅組成，外牆系統主要為歐式石材幕牆。

江蘇東台磊達國際大酒店(五星級)

該項目坐落於東台市中心，包括酒店主體樓、康體樓、娛樂樓、餐廳、會所等建築。由香港著名建築師巴馬丹拿(P&T)設計。

寧波聯盛國際商業廣場

該項目坐落於寧波鄞州中心區，包括一幢異形高層辦公樓和大型繩索狀商業裙樓。

寧波東部新城B2地塊商務辦公樓

該項目位於浙江寧波，包括一幢高層辦公塔樓和裙房。

寧波東部新城B4地塊商務辦公樓

該項目位於浙江寧波，包括一幢辦公塔樓和裙房。

江蘇吳江商業銀行盛澤支行

該項目位於吳江盛澤，包括一幢11層高的辦公塔樓和三層的銀行業務裙房。

上海陸家嘴時代金融中心

該項目坐落於中國上海的浦東開發區，包括一幢47層樓的辦公樓，和一座6層高的裙樓，主入口建上海第一幅單層索網幕牆。

主要幕牆系統包括單元式玻璃幕牆、石材幕牆、鋁板幕牆、玻璃肋系統、拉索幕牆等。

北京澳特萊食品加工園

該項目坐落於北京中關村內，包括廠房、研發中心、專家樓等，主要為2008北京奧運會提供食品配送服務。

寧波老外灘幕牆維修

該項目坐落於浙江寧波市，整個建築群有多幢多層房屋構成，建築風格別具特色。幕牆由木條幕牆和玻璃窗組成，2003年建成後陸續發生漏水情況。

福記多鮮樂(上海）研發中心大樓

該項目坐落於中國上海的嘉定區，包括一幢多層的辦公樓 和研發中心，主要幕牆系統包括框架式玻璃幕牆、石材幕牆、鋁板幕牆、U型玻璃、點式玻璃、玻璃肋系統等。

浙江利時大廈

該項目坐落於浙江寧波，包括一幢多層的高級商務辦公樓，主要幕牆系統包括玻璃幕牆、石材幕牆、U型玻璃等。

浙江桑德茲大廈

該項目坐落於浙江寧波，包括一幢多層的高級商務辦公樓，主要幕牆系統包括玻璃幕牆、石材幕牆、鋁板幕牆等。

浙江寧波南部商務區

該項目坐落於浙江寧波鄞州南部商務核心區，包括多幢高層和多層建築，主要幕牆系統包括玻璃幕牆、陶土板幕牆、不鏽鋼板、摺疊陶土遮陽板等計

財富中心二期，北京 國貿三期，北京 越洋廣場，上海

Ocean Height,杜拜 恒隆廣場2期，上海 嘉華中心，上海

京澳中心，北京 琶洲香格里拉大酒店，廣州 世茂大酒店，南京

經濟分析

地球上每平方米土地每年所獲得的太陽直射光和斜射光平均為1000千瓦時，怎樣才能有效利用大自然所賦予的寶貴財富呢？現在，人們越來越關注健康，綠色環境意識日益增強，科技發展進步已將光電模板裝入幕牆中變為可能，使用光電幕牆的時候到了。

隨著節能和環保的需要，我國正在逐漸接受這種光電幕牆。為了滿足國內需求，民營企業振海集團已與在世界光電幕牆領域居領先地位的PSI-皮爾金頓太陽能國際有限公司合作，引進、生產這種光電幕牆。

但是我國太陽能輻射能量密度最大的地區是西藏，可以達到0.266KW/㎡（數據來自網上），9 [, J2 Z; @# Q D& c& b0.267KW/㎡*10000㎡*20%（光伏電池效率）*10%（日光斜射折合的有效平均面積）*95%（光伏控制系統）*80%（電池充電效率）*95%（電池放電效率）*85%（逆變器效率很多商家吹噓能達到90%，其實很少）*95%（穩壓器效率）=31.13KW。（也可以換個地區，四川：0.118*116.6=13.76KW（平均））西藏理論上：31.13*8760H/Y=272698.8KWH*0.5元/KWH=136349.4元，成本：10000㎡*10000元/㎡=1億，1億/13.6萬/年=735.3年，也就是說如果設備一直可以運行的理想狀態下，需要735.3年才能收回成本。這么長時間，這個幕牆的主體結構估計已經降解了。這么算來，現在做光電幕牆太不切實際了，等光伏電池的轉換效率能達到80%再說吧！

光電幕牆的造價：10000元/平米

普通的玻璃幕牆的造價不到1000元/平米

BIPV的要1W多點

非晶矽每平米整體報價大概在5K-8K左右

工作原理

設計光電幕牆需考慮電池、模板、導線和變壓器各個因素，各電池組成模板，各模板組成小分格，並通過導線連線，所有導線又組成一個PV變壓器。一個PV變壓器是一個封閉的幕牆部分，每套光電設備可由一個或多個變壓器組成。每套光電設備都先產生直流電，再由直流電轉變成交流電，並由電壓網傳輸，逆整流器再將230/400伏的電壓轉變成頻率通常為50赫茲的電能。

晶體電池通過導線相互連通，並被接在大表面的模板上，這些電池被嵌入堅硬的樹脂玻璃中，導線可接在模板背面或玻璃邊緣。作為模板一個組成部分的非晶體是一個完整的平面，相互連通，被嵌入兩塊玻璃和透明度高的樹脂中。所有模板都可作為幕牆的建築材料使用，這些模板極為堅固，電絕緣性好，符合二級安全標準。採取這些措施後，即使發生失誤，在可觸摸部位也不會出現危險的電壓。光電模板具備抵禦外界環境侵擾的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在零下50至90℃的環境中，光電模板仍可使用幾十年，而且是極為美觀的造型材料。

優點

它不需燃料，不產生廢氣，無餘熱，無廢渣，無噪音污染，可用來發電。由於能發電，可少交電費，在國外還可將多餘的電賣給電業局。由此可見，光電幕牆本身就是效益。光電幕牆加裝光電模板後，可節省傳統的建築材料，比如光電模板可代替拋光的自然建材。光電幕牆也大大減輕了環境的負擔，因為它保護自然資源免受損失。

在傳統的發電廠內，最常見的是用化石類燃料發電，而用光電模板發電100千瓦時，可省油26升或省煤50千克，這也意味著少排放57千克的二氧化碳、71克的二氧化硫和75克氮的氧化物。

缺點

光電幕牆先不要說光伏電池的價格，只是外側的高透光率的玻璃的價格就很貴。而且現在大多還依賴進口。

太陽能電池的價格現在也很昂貴，而且轉換效率很低，一般的都不到20%，而且是陽光直射，陰天的時候就發揮不出作用，並且牆面每天日照時間一般不會很長，而且大部分時間都不是直射，這樣一來，效率幾乎達不到2%，花很高的成本做成很不實用的東西，這就是光電幕牆不能推廣的原因。

特點

光電幕牆的特點是：

1）節約能源——由於光電幕牆作為建築外圍護體系，並直接吸收太陽能，避免了牆面溫度和屋頂溫度過高，可以有效降低牆面及屋面溫升，減輕空調負荷，降低空調能耗。

2）保護環境——光電幕牆通過太陽能進行發電，它不需燃料，不產生廢氣，無餘熱，無廢渣，無噪音污染。

3）新型實用——舒緩白天用電高峰期電力需求，解決電力緊張地區及無電少電地區供電情況。可原地發電、原地使用，減少電流運輸過程的費用和能耗；同時避免了放置光電陣板的額外占用寶貴的建築空間，與建築結構合一省去了單獨為光電設備提供的支撐結構，也介於了昂貴的外裝飾材料，減少建築物的整體造價。

4）特殊效果——光電幕牆本身具有很強的裝飾效果。玻璃中間採用各種光伏組件，色彩多樣，使建築具有豐富的藝術表現力。同時光電模板背面還可以襯以設計師喜歡的顏色，以適應不同的建築風格。

中國併網發電

目前國內已建成的最大薄膜電池太陽能光電幕牆。

安裝面積為2500平方米的浙江正泰太陽能科技有限公司C廠房非晶—微晶雙結薄膜電池太陽能光電幕牆，近日順利實現了併網發電。這個於去年申報成功的國家金太陽示範項目工程，經正泰國際太陽能專家與科技人員的日夜攻關，由正泰太陽能系統事業部、薄膜生產部門、質量部門以及外協加工單位密切協同，出色地完成了幕牆的設計、組件生產製作、外協加工和運輸安裝調試工作。

薄膜光電幕牆相對晶矽光電幕牆而言，成本較低，還能在弱光條件下，吸收能量發電。由多個電池方陣組成的浙江正泰太陽能510KW光電建築項目將於今年年底全部建成，預計年發電量達55.88萬KW/H。