设计BIPV系统的步骤

BIPV系统应采用节能设计技术，并仔细选择和指定设备和系统。它们应该从生命周期成本的角度来看待，而不仅仅是最初的第一成本，因为总成本可能会因它们所取代的建筑材料和劳动力的避免成本而降低。BIPV系统的设计考虑因素必须包括建筑物的使用和电气负载，其位置和方向，适当的建筑和安全规范以及相关的公用事业问题和成本。

1.仔细考虑应用节能设计实践和/或节能措施，以减少建筑物的能源需求。这将提高舒适度并节省资金，同时也使给定的BIPV系统能够为负载提供更大的百分比贡献。

2.在公用事业交互式光伏系统和独立光伏系统之间进行选择：

（1）绝大多数BIPV系统将连接到公用电网，使用电网作为存储和备份。系统的大小应满足所有者的目标 - 通常由预算或空间限制定义;而且，逆变器的选择必须了解公用事业的要求。

（2）对于那些仅由光伏供电的“独立”系统，系统（包括存储）的尺寸必须满足建筑物的峰值需求/最低功率生产预测。为了避免光伏/电池系统因异常或偶尔的峰值负载而过大，通常使用备用发电机。这种系统有时被称为“光伏发电机组混合动力”。

3.移峰：如果峰值建筑负荷与光伏阵列的峰值功率输出不匹配，则经济上可能适合将电池纳入某些并网系统以抵消最昂贵的电力需求期。该系统还可以充当不间断电源系统（UPS）。

4.提供足够的通风：工作温度升高会降低光伏转换效率。晶体硅光伏电池比非晶硅薄膜更真实。为了提高转换效率，请在模块后面允许适当的通风以散热。

5.使用混合光伏-太阳能热系统进行评估：作为优化系统效率的一种选择，设计人员可以选择捕获和利用通过加热模块开发的太阳能热资源。这在寒冷的气候下对于预热进入的通风补充空气很有吸引力。

6.考虑整合采光和光伏收集：使用半透明薄膜模块，或在两层玻璃之间具有定制间隔单元的晶体模块，设计师可以使用PV在立面，屋顶或天窗光伏系统中创建独特的采光功能。BIPV元件还有助于减少与大面积建筑玻璃相关的不必要的冷却负荷和眩光。

7.将光伏组件整合到遮阳设备中：光伏阵列被设想为建筑物的视玻璃区域的“眉毛”或遮阳篷可以提供适当的被动遮阳。当遮阳篷被视为集成设计方法的一部分时，冷水机组容量通常更小，周边冷却分布减少甚至消除。

8.针对当地气候和环境的设计：设计人员应了解气候和环境对阵列输出的影响。寒冷、晴朗的日子会增加发电量，而炎热、阴天会减少阵列输出;

（1）将光反射到阵列上的表面（例如，雪）将增加阵列输出;

（2）阵列必须针对潜在的雪荷载和风荷载条件进行设计;

（3）正确角度的阵列将相对较快地减轻雪荷载;和

（4）在干燥、多尘的环境中或具有重工业或交通（汽车、航空）污染的环境中的阵列将需要清洗以限制效率损失。

9.解决场地规划和定位问题：在设计阶段的早期，确保您的太阳能电池阵列将获得最大的阳光照射，并且不会被附近的建筑物或树木等场地障碍物遮挡。特别重要的是，在太阳能中午两侧的三个小时组成的太阳能收集高峰期，系统完全没有阴影。阴影对光伏阵列的影响比阴影的足迹对电收获的影响要大得多。

10.考虑阵列方向：不同的阵列方向会对系统的年能量输出产生重大影响，倾斜阵列比垂直立面多产生50%-70%的电力。

11.减少建筑围护结构和其他现场负荷：尽量减少BIPV系统所承受的负载。尽可能采用采光、节能电机和其他降峰策略。

12.专业人士：BIPV的使用相对较新。确保参与项目的设计、安装和维护专业人员在光伏系统工作方面经过适当的培训、许可、认证和经验。

原标题：光伏建筑一体化（BIPV）的设计