För närvarande uppmärksammar de flesta koldioxidreduceringar från byggnader på permanenta byggnader. Det finns inte mycket forskning om koldioxidreducerande åtgärder för tillfälliga byggnader på byggarbetsplatser. Projektavdelningar på byggarbetsplatser med en livslängd på mindre än 5 år använder i allmänhet återanvändbara modulhus som kan återanvändas. Minska avfallet av byggmaterial och minska koldioxidutsläppen.
För att ytterligare minska koldioxidutsläppen utvecklar denna fil ett vridbart modulärt solcellssystem för vändbara husprojekt för att tillhandahålla ren energi under drift. Samma vridbara solcellssystem är anordnat i den tillfälliga byggnaden på byggarbetsplatsens projektavdelning, och det standardiserade solcellsstödet och dess solcellssystemdesign utförs på ett modulärt sätt, och den modulära integrerade designen utförs med en viss specifikation av enhetsmodul för att bilda en integrerad och modulär, avtagbar och vridbar teknisk produkt. Denna produkt förbättrar projektavdelningens energiförbrukningseffektivitet genom "sollagring direkt flexibel teknik", minskar koldioxidutsläppen under driften av tillfälliga byggnader på byggarbetsplatsen och ger tekniskt stöd för att förverkliga målet om nästan noll koldioxidutsläppsbyggnader.
Distribuerad energi är en energiförsörjningsmetod som integrerar energiproduktion och -konsumtion arrangerad på användarsidan, vilket minskar förlusten under energiöverföring. Byggnader, som är den huvudsakliga energiförbrukningen, använder solcellsenergi från taket för att realisera egenförbrukning, vilket kan främja utvecklingen av distribuerad energilagring och svara på det nationella dubbla koldioxidmålet och förslaget till den 14:e femårsplanen. Egenförbrukning av byggnadsenergi kan förbättra byggbranschens roll i landets dubbla koldioxidmål.
Denna fil studerar egenförbrukningseffekten av solcellsproduktion i tillfälliga byggnader på byggarbetsplatser och utforskar koldioxidreduceringseffekten av modulär solcellsteknik. Denna studie fokuserar huvudsakligen på projektavdelningen för modulhus på byggarbetsplatsen. Å ena sidan, eftersom byggarbetsplatsen är en tillfällig byggnad, är den lätt att ignorera i designprocessen. Energiförbrukningen per ytenhet för tillfälliga byggnader är vanligtvis hög. Efter att designen har optimerats kan koldioxidutsläppen minskas effektivt. Å andra sidan kan tillfälliga byggnader och modulära solcellsanläggningar återvinnas. Förutom solcellsproduktion för att minska koldioxidutsläppen, minskar återanvändning av byggmaterial också koldioxidutsläppen avsevärt.
Tekniken "Sollagring, direkt flexibilitet" är ett viktigt tekniskt medel och ett effektivt sätt att uppnå koldioxidneutralitet i byggnader.
För närvarande anpassar Kina aktivt sin energistruktur och främjar koldioxidsnål utveckling. I september 2020 föreslog president Xi Jinping ett mål om dubbla koldioxidutsläpp vid FN:s generalförsamlings 75:e session. Kina ska nå sin topp i sina koldioxidutsläpp senast 2030 och uppnå koldioxidneutralitet senast 2060. "Förslagen från Kinas kommunistiska partis centralkommitté om formulering av den fjortonde femårsplanen för nationell ekonomisk och social utveckling och de långsiktiga målen för 2035" påpekade att det är nödvändigt att främja energirevolutionen, förbättra kapaciteten för ny energiförbrukning och lagring; påskynda främjandet av koldioxidsnål utveckling, utveckla gröna byggnader och minska koldioxidintensiteten. Med fokus på de dubbla koldioxidmålen om koldioxidneutralitet och rekommendationerna i den fjortonde femårsplanen har olika nationella ministerier och kommissioner successivt infört specifika främjande strategier, bland vilka distribuerad energi och distribuerad energilagring är de viktigaste utvecklingsriktningarna.
Enligt statistik står koldioxidutsläpp från byggverksamhet för 22 % av landets totala koldioxidutsläpp. Energiförbrukningen per ytenhet i offentliga byggnader har ökat i takt med att storskaliga och storskaliga centraliserade systembyggnader har byggts i städer under senare år. Därför är byggnaders koldioxidneutralitet en viktig del av landets mål att uppnå koldioxidneutralitet. En av de viktigaste inriktningarna för byggbranschen som svar på den nationella strategin för koldioxidneutralitet är att bygga ett nytt elsystem med "solceller + tvåvägsladdning + likström + flexibel styrning" (solceller direkt flexibel lagring) i en situation med omfattande elektrifiering av energiförbrukningen inom byggbranschen. Det uppskattas att tekniken "solcellslagring direkt flexibel" kan minska koldioxidutsläppen med cirka 25 % i byggverksamheten. Därför är tekniken "solcellslagring direkt flexibel" en nyckelteknik för att stabilisera fluktuationer i elnätet inom byggbranschen, få tillgång till en stor andel förnybar energi och förbättra eleffektiviteten i framtida byggnader. Det är ett viktigt tekniskt medel och ett effektivt sätt att uppnå koldioxidneutralitet i byggnader.
Modulärt fotovoltaiskt system
De tillfälliga byggnaderna på byggarbetsplatsen använder mestadels återanvändbara modulhus, så ett modulärt solcellssystem som även kan vändas är utformat för modulhusen. Denna koldioxidfria solcellsbaserade tillfälliga byggprodukt använder modularisering för att designa standardiserade solcellsstöd och solcellssystem. För det första baseras den på två specifikationer: standardhus (6×3×3) och gånghus (6×2×3). Solcellslayouten utförs kaklat ovanpå modulhuset, och monokristallina kiselsolcellspaneler läggs på varje standardcontainer. Solcellspanelerna läggs på det solcellsstödet nedanför för att bilda en integrerad modulär solcellskomponent, som lyfts som en helhet för att underlätta transport och omsättning.
Det solcellsbaserade kraftgenereringssystemet består huvudsakligen av solcellsmoduler, en integrerad maskin med växelriktarstyrning och ett batteripaket. Produktgruppen består av två standardhus och ett gånghus för att bilda ett enhetsblock, och sex enhetsblock är kombinerade till olika projektavdelningars utrymmen för att anpassa sig till projektavdelningens rumsliga utformning och bilda en prefabricerad noll-koldioxidprojektplan. Modulära produkter kan varieras och fritt anpassas till specifika projekt och platser, och använder BIPV-teknik för att ytterligare minska koldioxidutsläppen från projektavdelningens övergripande byggnadsenergisystem, vilket ger offentliga byggnader i olika regioner och under olika klimat möjlighet att uppnå koldioxidneutrala mål. Den tekniska vägen för referens.
1. Modulär design
Modulär integrerad design utförs med enhetsmoduler på 6m×3m och 6m×2m för att möjliggöra bekväm omsättning och transport. Garanterar snabb produktlandning, stabil drift, låga driftskostnader och minskad byggtid på plats. Den modulära designen realiserar prefabricering av den monterade fabriken, den övergripande staplingen och transporten, lyft- och låsanslutningen, vilket förbättrar effektiviteten, förenklar byggprocessen, förkortar byggtiden och minimerar påverkan på byggarbetsplatsen.
Huvudsakliga modulära teknologier:
(1) Hörnbeslagen som överensstämmer med modulhuset är praktiska för anslutning av det modulära solcellsstödet till modulhuset nedanför;
(2) Den fotovoltaiska layouten undviker utrymmet ovanför hörnbeslagen, så att de fotovoltaiska fästena kan staplas tillsammans för transport;
(3) Modulär broram, vilket är bekvämt för standardiserad layout av solkablar;
(4) 2A+B modulär kombination underlättar standardiserad produktion och minskar behovet av kundanpassade komponenter;
(5) Sex 2A+B-moduler kombineras till en liten enhet med en liten växelriktare, och två små enheter kombineras till en stor enhet med en större växelriktare.
2. Lågkoldioxiddesign
Baserat på koldioxidfri teknik designar denna forskning koldioxidfria solcellssystem för tillfälliga byggprodukter, modulär design, standardiserad produktion, integrerade solcellssystem och stödjande modulär transformations- och energilagringsutrustning, inklusive solcellsmoduler, växelriktarmoduler och batterimoduler, för att bilda ett solcellssystem som ger nollutsläpp under driften av byggarbetsplatsens projektavdelning. Solcellsmoduler, växelriktarmoduler och batterimoduler kan demonteras, kombineras och vändas, vilket är bekvämt för att vända projekt tillsammans med lådhus. Modulära produkter kan anpassas till behoven hos olika skalor genom kvantitetsförändringar. Denna designidé med avtagbara, kombinerbara enhetsmoduler kan förbättra produktionseffektiviteten, minska koldioxidutsläppen och främja uppnåendet av koldioxidneutrala mål.
3. Design av solcellsbaserade kraftgenereringssystem
Det solcellsbaserade kraftgenereringssystemet består huvudsakligen av solcellsmoduler, en integrerad maskin med växelriktarstyrning och ett batteripaket. Modulhusets solpaneler är kaklade på taket. Varje standardcontainer har 8 monokristallina kiselpaneler med storleken 1924 × 1038 × 35 mm, och varje container i gången har 5 monokristallina kiselpaneler med storleken 1924 × 1038 × 35 mm.
Under dagen genererar solcellsmoduler elektricitet, och styrenheten och växelriktaren omvandlar likström till växelström för lastens användning. Systemet prioriterar att tillföra elektrisk energi till lasten. När den elektriska energin som genereras av solcellsmodulen är större än lastens effekt, laddar den överskottselektriska energin batteriet via laddnings- och urladdningsregulatorn. När ljuset är svagt eller på natten genererar solcellsmodulen ingen elektricitet, och batteriet passerar genom den integrerade växelriktarstyrningen. Den elektriska energin som lagras i batteriet omvandlas till växelström för lasten.
Sammanfattning
Modulär solcellsteknik tillämpas på projektavdelningens kontors- och bostadsyta på byggarbetsplatsen för byggnad 4~6 i Pingshan New Energy Automobile Industrial Park, Shenzhen. Totalt 49 grupper är arrangerade i gruppen 2A+B (se figur 5), utrustade med 8 växelriktare. Den totala installerade kapaciteten är 421,89 kW, den genomsnittliga årliga elproduktionen är 427 000 kWh, koldioxidutsläppen är 0,3748 kgCOz/kWh och projektavdelningens årliga koldioxidminskning är 160 tC02.
Modulär solcellsteknik kan effektivt minska koldioxidutsläppen på byggarbetsplatsen och kompensera för försummelsen av koldioxidminskning i byggnadens inledande byggskede. Modularisering, standardisering, integration och omsättning kan avsevärt minska slöseriet med byggmaterial, förbättra användningseffektiviteten och minska koldioxidutsläppen. Fälttillämpningen av modulär solcellsteknik inom den nya energiprojektavdelningen kommer så småningom att uppnå en förbrukningsgrad på mer än 90 % av distribuerad ren energi i byggnaden, mer än 90 % av serviceobjektens tillfredsställelse och minska projektavdelningens koldioxidutsläpp med mer än 20 % varje år. Förutom att minska koldioxidutsläppen från projektavdelningens övergripande byggnadsenergisystem, tillhandahåller BIPV också en referensteknisk väg för offentliga byggnader i olika regioner och under olika klimatförhållanden för att uppnå koldioxidneutralitetsmål. Att genomföra relevant forskning inom detta område i tid och ta tillvara denna sällsynta möjlighet kan få vårt land att ta ledningen och leda denna revolutionerande förändring.
Publiceringstid: 17-07-23