Trenutno večina ljudi posveča pozornost zmanjševanju emisij ogljika pri stavbah na trajnih objektih. Ni veliko raziskav o ukrepih za zmanjšanje emisij ogljika pri začasnih stavbah na gradbiščih. Projektni oddelki na gradbiščih z življenjsko dobo krajšo od 5 let običajno uporabljajo modularne hiše za večkratno uporabo, ki jih je mogoče ponovno uporabiti. Zmanjšajte odpadke gradbenih materialov in zmanjšajte emisije ogljika.
Da bi še dodatno zmanjšali emisije ogljika, ta datoteka razvija vrtljiv modularni fotonapetostni sistem za projekt preobratne modularne hiše, ki med delovanjem zagotavlja čisto energijo. Isti preobratni fotonapetostni sistem je nameščen na začasni stavbi projektnega oddelka na gradbišču, standardizirana fotonapetostna podpora in zasnova fotonapetostnega sistema pa sta izvedeni modularno, modularizirana integrirana zasnova pa je izvedena z določeno specifikacijo modula enote, da se tvori integriran in modularen, snemljiv in vrtljiv tehnični izdelek. Ta izdelek s "tehnologijo neposrednega fleksibilnega shranjevanja sončne energije" izboljšuje učinkovitost porabe energije projektnega oddelka, zmanjšuje emisije ogljika med delovanjem začasnih stavb na gradbišču in zagotavlja tehnično podporo za uresničitev cilja stavb s skoraj ničelnimi emisijami ogljika.
Distribuirana energija je metoda oskrbe z energijo, ki združuje proizvodnjo in porabo energije, ki sta organizirani na strani uporabnika, kar zmanjšuje izgube med prenosom energije. Stavbe kot glavni vir porabe energije uporabljajo energijo iz fotovoltaike na strehah v stanju mirovanja za lastno porabo, kar lahko spodbudi razvoj distribuiranega shranjevanja energije in se odzove na nacionalni cilj dvojnega ogljika ter predlog 14. petletnega načrta. Samoporaba energije v stavbah lahko izboljša vlogo gradbeništva pri doseganju ciljev dvojnega ogljika v državi.
Ta datoteka preučuje učinek lastne porabe energije zaradi začasne fotovoltaične proizvodnje energije v stavbah na gradbiščih in raziskuje učinek modularne fotovoltaične tehnologije na zmanjšanje ogljika. Študija se osredotoča predvsem na projektni oddelek modularnih hiš na gradbišču. Po eni strani je gradbišče začasna stavba, zato jo je v procesu načrtovanja enostavno prezreti. Poraba energije na enoto površine začasnih stavb je običajno visoka. Po optimizaciji načrtovanja je mogoče učinkovito zmanjšati emisije ogljika. Po drugi strani pa je mogoče začasne stavbe in modularne fotovoltaične naprave reciklirati. Poleg fotovoltaične proizvodnje energije za zmanjšanje emisij ogljika emisije ogljika močno zmanjša tudi ponovna uporaba gradbenih materialov.
Tehnologija "sončnega shranjevanja, neposredne fleksibilnosti" je pomembno tehnično sredstvo in učinkovit način za doseganje ogljične nevtralnosti v stavbah.
Kitajska trenutno aktivno prilagaja energetsko strukturo in spodbuja razvoj z nizkimi emisijami ogljika. Septembra 2020 je predsednik Xi Jinping na 75. zasedanju Generalne skupščine Združenih narodov predlagal cilj dvojnega ogljika. Kitajska bo dosegla vrhunec svojih emisij ogljikovega dioksida do leta 2030 in ogljično nevtralnost do leta 2060. V dokumentu "Predlogi Centralnega komiteja Komunistične partije Kitajske o oblikovanju štirinajstega petletnega načrta za nacionalni gospodarski in socialni razvoj ter dolgoročnih ciljev za leto 2035" je bilo poudarjeno, da je treba spodbujati energetsko revolucijo, izboljšati zmogljivosti nove porabe in shranjevanja energije; pospešiti spodbujanje razvoja z nizkimi emisijami ogljika, razvijati zelene stavbe in zmanjšati intenzivnost emisij ogljika. Različna nacionalna ministrstva in komisije so se osredotočila na cilje dvojnega ogljika ogljične nevtralnosti in priporočila 14. petletnega načrta ter zaporedoma uvedla posebne promocijske politike, med katerimi sta porazdeljena energija in porazdeljeno shranjevanje energije ključni razvojni smeri.
Statistični podatki kažejo, da emisije ogljika iz gradbeništva predstavljajo 22 % vseh emisij ogljika v državi. Poraba energije na enoto površine javnih stavb se je v zadnjih letih povečala z gradnjo velikih in velikih centraliziranih stavb, ki so bile v mestih na novo zgrajene. Zato je ogljična nevtralnost stavb pomemben del doseganja ogljične nevtralnosti v državi. Ena ključnih usmeritev gradbeništva v odgovor na nacionalno strategijo ogljične nevtralnosti je izgradnja novega električnega sistema "'fotovoltaika + dvosmerno polnjenje + enosmerni tok + fleksibilno krmiljenje' (fotovoltaično shranjevanje neposredno fleksibilno)" v razmerah celovite elektrifikacije porabe energije v gradbeni industriji. Ocenjuje se, da lahko tehnologija "neposrednega fleksibilnega shranjevanja sončne energije" zmanjša emisije ogljika pri gradbeništvu za približno 25 %. Zato je tehnologija "neposredne fleksibilnosti shranjevanja sončne energije" ključna tehnologija za stabilizacijo nihanj električnega omrežja v gradbeništvu, dostop do velikega deleža obnovljive energije in izboljšanje električne učinkovitosti prihodnjih stavb. Je pomembno tehnično sredstvo in učinkovit način za doseganje ogljične nevtralnosti v stavbah.
Modularni fotovoltaični sistem
Začasne stavbe na gradbišču večinoma uporabljajo modularne hiše za večkratno uporabo, zato je za modularne hiše zasnovan modularni fotonapetostni sistem, ki ga je mogoče tudi obračati. Ta začasni gradbeni proizvod za fotonapetostne sisteme z ničelnimi emisijami ogljika uporablja modularizacijo za načrtovanje standardiziranih fotonapetostnih nosilcev in fotonapetostnih sistemov. Prvič, temelji na dveh specifikacijah: standardna hiša (6×3×3) in hiša s prehodom (6×2×3), fotonapetostna postavitev je izvedena v obliki ploščic na vrhu modularne hiše, na vsak standardni zabojnik pa so položeni monokristalni silicijevi fotonapetostni paneli. Fotonapetost je položena na spodnji fotonapetostni nosilec in tvori integrirano modularno fotonapetostno komponento, ki je kot celota dvignjena za lažji transport in premeščanje.
Sistem za proizvodnjo fotovoltaične energije je sestavljen predvsem iz fotovoltaičnih modulov, integriranega stroja z inverterskim krmiljenjem in baterijskega sklopa. Skupina izdelkov je sestavljena iz dveh standardnih hiš in ene hodnikne hiše, ki tvorita enotni blok, šest enotnih blokov pa je združenih v različne prostorske enote projektnega oddelka, da se prilagodijo prostorski postavitvi projektnega oddelka in tvorijo montažni načrt projekta z ničelnimi emisijami ogljika. Modularne izdelke je mogoče spreminjati in prosto prilagajati specifičnim projektom in lokacijam ter uporabljati tehnologijo BIPV za nadaljnje zmanjšanje emisij ogljika celotnega energetskega sistema stavbe projektnega oddelka, kar javnim stavbam v različnih regijah in pod različnimi podnebji omogoča doseganje ciljev ogljične nevtralnosti. Tehnična pot za referenco.
1. Modularna zasnova
Modularna integrirana zasnova je izvedena z enotami modulov 6m × 3m in 6m × 2m za doseganje priročnega pretoka in transporta. Zagotavlja hitro dostavo izdelkov, stabilno delovanje, nizke obratovalne stroške in skrajša čas gradnje na gradbišču. Modularna zasnova omogoča predmontažo sestavljene tovarne, celotno zlaganje in transport, dvigovanje in zaklepanje, kar izboljša učinkovitost, poenostavi postopek gradnje, skrajša čas gradnje in zmanjša vpliv na gradbišče.
Glavne modularne tehnologije:
(1) Vogalni elementi, ki ustrezajo modularni hiši, so primerni za povezavo modularnega fotovoltaičnega nosilca s spodnjo modularno hišo;
(2) Fotovoltaična postavitev se izogne prostoru nad vogalnimi armaturami, tako da je mogoče nosilce fotovoltaike zložiti skupaj za prevoz;
(3) Modularni mostni okvir, ki je primeren za standardizirano postavitev fotovoltaičnih kablov;
(4) Modularna kombinacija 2A+B omogoča standardizirano proizvodnjo in zmanjšuje število prilagojenih komponent;
(5) Šest modulov 2A+B je združenih v majhno enoto z majhnim razsmernikom, dve majhni enoti pa sta združeni v veliko enoto z večjim razsmernikom.
2. Nizkoogljična zasnova
Na podlagi tehnologije brez ogljika ta raziskava zasnuje začasne gradbene izdelke za fotovoltaiko z ničelnimi emisijami ogljika, modularno zasnovo, standardizirano proizvodnjo, integriran fotovoltaični sistem in podporno modularno opremo za transformacijo in shranjevanje energije, vključno s fotovoltaičnimi moduli in razsmerniškimi moduli ter baterijskimi moduli, ki tvorijo fotovoltaični sistem, ki med delovanjem projektnega oddelka na gradbišču dosega ničelne emisije ogljika. Fotovoltaične module, razsmerniške module in baterijske module je mogoče razstaviti, kombinirati in obračati, kar je priročno za predajo projektov skupaj s škatlasto hišo. Modularni izdelki se lahko prilagodijo potrebam različnih velikosti s spremembami količine. Ta ideja zasnove snemljivih, združljivih in enotnih modulov lahko izboljša učinkovitost proizvodnje, zmanjša emisije ogljika in spodbudi doseganje ciljev ogljične nevtralnosti.
3. Zasnova sistema za proizvodnjo fotovoltaične energije
Fotovoltaični sistem za proizvodnjo električne energije je sestavljen predvsem iz fotovoltaičnih modulov, integriranega stroja z inverterskim krmiljenjem in baterijskega sklopa. Fotovoltaika modularne hiše je na strehi razporejena v obliki ploščic. Vsak standardni kontejner je obložen z 8 kosi monokristalnih silicijevih fotovoltaičnih panelov velikosti 1924 × 1038 × 35 mm, vsak kontejner s hodnikom pa s 5 kosi monokristalnih silicijevih fotovoltaičnih panelov velikosti 1924 × 1038 × 35 mm.
Čez dan fotonapetostni moduli proizvajajo električno energijo, krmilnik in razsmernik pa pretvarjata enosmerni tok v izmenični tok za uporabo bremena. Sistem daje prednost dovajanju električne energije bremenu. Ko je električna energija, ki jo ustvari fotonapetost, večja od moči bremena, bo presežek električne energije napolnil baterijski sklop prek krmilnika polnjenja in praznjenja; ko je svetloba šibka ali ponoči, fotonapetostni modul ne proizvaja električne energije in baterijski sklop gre skozi integrirani stroj za krmiljenje razsmernika. Električna energija, shranjena v bateriji, se pretvori v izmenični tok za breme.
Povzetek
Modularna fotovoltaična tehnologija se uporablja v pisarniškem in bivalnem prostoru projektnega oddelka na gradbišču stavb 4~6 v industrijskem parku Pingshan New Energy Automobile v Shenzhenu. V skupini 2A+B (glej sliko 5) je razporejenih skupno 49 skupin, opremljenih z 8 razsmerniki. Skupna nameščena moč je 421,89 kW, povprečna letna proizvodnja električne energije je 427.000 kWh, emisije ogljika so 0,3748 kgCOz/kWh, letno zmanjšanje emisij ogljika projektnega oddelka pa je 160 tCO2.
Modularna fotovoltaična tehnologija lahko učinkovito zmanjša emisije ogljika na gradbišču in nadomesti zanemarjanje zmanjšanja emisij ogljika v začetni fazi gradnje stavbe. Modularizacija, standardizacija, integracija in promet lahko močno zmanjšajo odpadke gradbenih materialov, izboljšajo učinkovitost uporabe in zmanjšajo emisije ogljika. Uporaba modularne fotovoltaične tehnologije na terenu v oddelku za nove energetske projekte bo sčasoma dosegla stopnjo porabe več kot 90 % distribuirane čiste energije v stavbi, več kot 90 % zadovoljstva objektov in zmanjšala emisije ogljika v projektnem oddelku za več kot 20 % vsako leto. Poleg zmanjšanja emisij ogljika celotnega energetskega sistema stavbe projektnega oddelka BIPV zagotavlja tudi referenčno tehnično pot za javne stavbe v različnih regijah in pod različnimi podnebnimi pogoji za doseganje ciljev ogljične nevtralnosti. Pravočasna izvedba ustreznih raziskav na tem področju in izkoriščanje te redke priložnosti lahko našo državo spodbudi k prevzemu vodilne vloge pri tej revolucionarni spremembi.
Čas objave: 17. 7. 2023