Trenutno većina ljudi obraća pažnju na smanjenje emisije ugljika u zgradama na trajnim zgradama. Nema mnogo istraživanja o mjerama smanjenja emisije ugljika za privremene zgrade na gradilištima. Projektni odjeli na gradilištima s vijekom trajanja kraćim od 5 godina uglavnom koriste modularne kuće za višekratnu upotrebu, koje se mogu ponovno koristiti. Smanjenje otpada od građevinskog materijala i smanjenje emisije ugljika.
Kako bi se dodatno smanjile emisije ugljika, ovaj dokument razvija okretni modularni fotonaponski sistem za projekat modularne kuće s mogućnošću preokretanja kako bi se obezbijedila čista energija tokom njenog rada. Isti okretni fotonaponski sistem postavljen je na privremenoj zgradi projektnog odjela na gradilištu, a standardizovani fotonaponski nosač i njegov dizajn fotonaponskog sistema izvedeni su na modularan način, a modularizovani integrisani dizajn izveden je sa određenom specifikacijom jediničnog modula kako bi se formirali integrisani i modularizovani, odvojivi i okretni tehnički proizvodi. Ovaj proizvod poboljšava efikasnost potrošnje energije projektnog odjela putem "tehnologije direktnog fleksibilnog skladištenja solarne energije", smanjuje emisije ugljika tokom rada privremenih zgrada na gradilištu i pruža tehničku podršku za realizaciju cilja zgrada sa gotovo nultom emisijom ugljika.
Distribuirana energija je metoda snabdijevanja energijom koja integriše proizvodnju i potrošnju energije raspoređenu na strani korisnika, što smanjuje gubitke tokom prenosa energije. Zgrade, kao glavni potrošač energije, koriste nekorištenu energiju fotonaponskih panela na krovovima za ostvarivanje sopstvene potrošnje, što može promovisati razvoj distribuiranog skladištenja energije i odgovoriti na nacionalni cilj dvostrukog ugljika i prijedlog 14. petogodišnjeg plana. Samostalna potrošnja energije u zgradama može poboljšati ulogu građevinske industrije u ostvarivanju ciljeva dvostrukog ugljika u zemlji.
Ova datoteka proučava učinak vlastite potrošnje energije koju privremene zgrade proizvode iz fotonaponskih panela na gradilištima i istražuje učinak modularne fotonaponske tehnologije na smanjenje ugljika. Ova studija se uglavnom fokusira na projektni odjel modularnih kuća na gradilištu. S jedne strane, budući da je gradilište privremena zgrada, lako ju je zanemariti u procesu projektovanja. Potrošnja energije po jedinici površine privremenih zgrada je obično visoka. Nakon optimizacije dizajna, emisije ugljika mogu se efikasno smanjiti. S druge strane, privremene zgrade i modularni fotonaponski objekti mogu se reciklirati. Pored proizvodnje energije iz fotonaponskih panela za smanjenje emisija ugljika, ponovna upotreba građevinskih materijala također uveliko smanjuje emisije ugljika.
Tehnologija "Solarne energije, direktna fleksibilnost" je važno tehničko sredstvo i efikasan način za postizanje ugljične neutralnosti u zgradama.
Trenutno, Kina aktivno prilagođava energetsku strukturu i promovira razvoj s niskim udjelom ugljika. U septembru 2020. godine, predsjednik Xi Jinping je na 75. zasjedanju Generalne skupštine Ujedinjenih naroda predložio cilj dvostrukog ugljika. Kina će dostići vrhunac emisija ugljičnog dioksida do 2030. godine i postići ugljičnu neutralnost do 2060. godine. U dokumentu "Sugestije Centralnog komiteta Komunističke partije Kine o formuliranju Četrnaestog petogodišnjeg plana za nacionalni ekonomski i društveni razvoj i dugoročnih ciljeva za 2035. godinu" istaknuto je da je potrebno promovirati energetsku revoluciju, poboljšati kapacitete nove potrošnje i skladištenja energije; ubrzati promociju razvoja s niskim udjelom ugljika, razvijati zelene zgrade i smanjiti intenzitet emisija ugljika. Fokusirajući se na ciljeve dvostrukog ugljika ugljične neutralnosti i preporuke 14. petogodišnjeg plana, razna nacionalna ministarstva i komisije su sukcesivno uvodile specifične politike promocije, među kojima su distribuirana energija i distribuirano skladištenje energije ključni pravci razvoja.
Prema statistikama, emisije ugljika iz građevinskih radova čine 22% ukupnih emisija ugljika u zemlji. Potrošnja energije po jedinici površine javnih zgrada povećala se s izgradnjom velikih i centraliziranih zgrada velikih razmjera koje su nedavno izgrađene u gradovima. Stoga je ugljična neutralnost zgrada važan dio postizanja ugljične neutralnosti u zemlji. Jedan od ključnih pravaca građevinske industrije kao odgovor na nacionalnu strategiju ugljične neutralnosti je izgradnja novog električnog sistema "'fotonaponski + dvosmjerno punjenje + DC + fleksibilna kontrola' (fotonaponski sistem direktnog fleksibilnog skladištenja)" u situaciji sveobuhvatne elektrifikacije potrošnje energije u građevinskoj industriji. Procjenjuje se da tehnologija "direktnog fleksibilnog skladištenja solarne energije" može smanjiti emisije ugljika za oko 25% u građevinskim radovima. Stoga je tehnologija "direktnog fleksibilnog skladištenja solarne energije" ključna tehnologija za stabilizaciju fluktuacija električne mreže u građevinskom sektoru, pristup velikom udjelu obnovljive energije i poboljšanje električne efikasnosti budućih zgrada. To je važno tehničko sredstvo i efikasan način za postizanje ugljične neutralnosti u zgradama.
Modularni fotonaponski sistem
Privremene zgrade na gradilištu uglavnom koriste višekratno upotrebljive modularne kuće, tako da je za modularne kuće dizajniran modularni fotonaponski modularni sistem koji se također može preokretati. Ovaj privremeni fotonaponski građevinski proizvod s nultom emisijom ugljika koristi modularizaciju za projektiranje standardiziranih fotonaponskih nosača i fotonaponskih sistema. Prvo, zasniva se na dvije specifikacije: standardna kuća (6×3×3) i kuća s prolazom (6×2×3), fotonaponski raspored se izvodi u obliku pločica na vrhu modularne kuće, a monokristalni silicijski fotonaponski paneli postavljeni su na svaki standardni kontejner. Fotonaponski sistem se postavlja na fotonaponski nosač ispod kako bi se formirala integrirana modularna fotonaponska komponenta, koja se podiže kao cjelina radi lakšeg transporta i premještanja.
Sistem za proizvodnju fotonaponske energije uglavnom se sastoji od fotonaponskih modula, integrisane mašine za invertersku kontrolu i baterijskog paketa. Grupa proizvoda se sastoji od dvije standardne kuće i jedne kuće s prolazom koje formiraju blok jedinice, a šest blok jedinica je kombinovano u različite prostorne jedinice projektnog odjela, kako bi se prilagodile prostornom rasporedu projektnog odjela i formirale prefabrikovane planove projekta s nultom emisijom ugljika. Modularni proizvodi mogu se mijenjati i slobodno prilagođavati specifičnim projektima i lokacijama, a koriste BIPV tehnologiju za dodatno smanjenje emisija ugljika ukupnog energetskog sistema zgrade projektnog odjela, pružajući mogućnost javnim zgradama u različitim regijama i pod različitim klimama da postignu ciljeve neutralnosti ugljika. Tehnički put za referencu.
1. Modularni dizajn
Modularni integrirani dizajn se izvodi s jediničnim modulima dimenzija 6m×3m i 6m×2m kako bi se ostvario praktičan promet i transport. Garantira se brzo iskrcavanje proizvoda, stabilan rad, niski operativni troškovi i smanjenje vremena izgradnje na licu mjesta. Modularni dizajn omogućava prefabrikaciju sastavljene fabrike, cjelokupno slaganje i transport, podizanje i zaključavanje, što poboljšava efikasnost, pojednostavljuje proces izgradnje, skraćuje period izgradnje i minimizira utjecaj na gradilište.
Glavne modularne tehnologije:
(1) Kutni spojevi koji su u skladu s modularnom kućom praktični su za spajanje modularnog fotonaponskog nosača s modularnom kućom ispod;
(2) Raspored fotonaponskih sistema izbjegava prostor iznad ugaonih armatura, tako da se nosači fotonaponskih sistema mogu slagati jedan na drugi radi transporta;
(3) Modularni okvir mosta, koji je pogodan za standardizirani raspored fotonaponskih kablova;
(4) 2A+B modularna kombinacija olakšava standardiziranu proizvodnju i smanjuje broj prilagođenih komponenti;
(5) Šest 2A+B modula je kombinovano u malu jedinicu sa malim inverterom, a dve male jedinice su kombinovane u veliku jedinicu sa većim inverterom.
2. Dizajn s niskom emisijom ugljika
Bazirano na tehnologiji s nultom emisijom ugljika, ovo istraživanje dizajnira privremene građevinske proizvode za lokaciju s nultom emisijom ugljika za fotonaponske sisteme, modularni dizajn, standardiziranu proizvodnju, integrirani fotonaponski sistem i prateću modularnu opremu za transformaciju i skladištenje energije, uključujući fotonaponske module i inverterske module, baterijske module kako bi se formirao fotonaponski sistem koji ostvaruje nultu emisiju ugljika tokom rada projektnog odjela na gradilištu. Fotonaponski moduli, inverterski moduli i baterijski moduli mogu se rastavljati, kombinirati i okretati, što je pogodno za predaju projekata zajedno s kućom kutijastog tipa. Modularni proizvodi mogu se prilagoditi potrebama različitih razmjera kroz promjene količine. Ova ideja dizajna odvojivih, kombiniranih i jediničnih modula može poboljšati efikasnost proizvodnje, smanjiti emisije ugljika i promovirati ostvarenje ciljeva ugljične neutralnosti.
3. Dizajn sistema za proizvodnju fotonaponske energije
Fotonaponski sistem za proizvodnju energije uglavnom se sastoji od fotonaponskih modula, integrisane mašine za invertersku kontrolu i baterijskog paketa. Fotonaponski sistem modularne kuće postavljen je u obliku pločica na krovu. Svaki standardni kontejner je postavljen sa 8 komada monokristalnih silicijumskih fotonaponskih panela veličine 1924×1038×35 mm, a svaki kontejner sa prolazom je postavljen sa 5 komada monokristalnih silicijumskih fotonaponskih panela veličine 1924×1038×35 mm.
Tokom dana, fotonaponski moduli generiraju električnu energiju, a kontroler i inverter pretvaraju jednosmjernu struju u naizmjeničnu struju za korištenje od strane opterećenja. Sistem daje prioritet snabdijevanju električnom energijom opterećenja. Kada je električna energija koju generira fotonaponski modul veća od snage opterećenja, višak električne energije će puniti baterijski paket putem kontrolera punjenja i pražnjenja; kada je svjetlo slabo ili noću, fotonaponski modul ne generira električnu energiju, a baterijski paket prolazi kroz integriranu mašinu za kontrolu invertera. Električna energija pohranjena u bateriji pretvara se u naizmjeničnu struju za opterećenje.
Sažetak
Modularna fotonaponska tehnologija primijenjena je u kancelarijskom i stambenom prostoru projektnog odjela na gradilištu zgrade 4~6 u Pingshan New Energy Automobile Industrial Parku, Shenzhen. Ukupno 49 grupa je raspoređeno u grupi 2A+B (vidi Sliku 5), opremljenih sa 8 invertera. Ukupni instalirani kapacitet je 421,89 kW, prosječna godišnja proizvodnja energije je 427.000 kWh, emisija ugljika je 0,3748 kgCOz/kWh, a godišnje smanjenje ugljika projektnog odjela je 160tCO2.
Modularna fotonaponska tehnologija može efikasno smanjiti emisije ugljika na gradilištu, nadoknađujući zanemarivanje smanjenja emisija ugljika u početnoj fazi izgradnje zgrade. Modularizacija, standardizacija, integracija i promet mogu značajno smanjiti rasipanje građevinskog materijala, poboljšati efikasnost korištenja i smanjiti emisije ugljika. Primjena modularne fotonaponske tehnologije na terenu u odjelu za nove energetske projekte na kraju će postići stopu potrošnje od preko 90% distribuirane čiste energije u zgradi, više od 90% zadovoljstva servisnih objekata i smanjiti emisiju ugljika projektnog odjela za više od 20% svake godine. Pored smanjenja emisija ugljika ukupnog energetskog sistema zgrade projektnog odjela, BIPV također pruža referentni tehnički put za javne zgrade u različitim regijama i pod različitim klimatskim uslovima za postizanje ciljeva ugljične neutralnosti. Provođenje relevantnih istraživanja u ovoj oblasti na vrijeme i iskorištavanje ove rijetke prilike moglo bi učiniti da naša zemlja preuzme vodeću ulogu i predvodi ovu revolucionarnu promjenu.
Vrijeme objave: 17.07.2023.