Ο ρόλος της αρθρωτής φωτοβολταϊκής τεχνολογίας για τις πρακτικές κατασκευής εργοταξίου μηδενικού άνθρακα

Επί του παρόντος, οι περισσότεροι άνθρωποι δίνουν προσοχή στη μείωση του άνθρακα των κτιρίων σε μόνιμα κτίρια. Δεν υπάρχουν πολλές έρευνες για μέτρα μείωσης του άνθρακα για προσωρινά κτίρια σε εργοτάξια. Τα τμήματα έργων σε εργοτάξια με διάρκεια ζωής μικρότερη από 5 χρόνια χρησιμοποιούν γενικά επαναχρησιμοποιήσιμα σπίτια αρθρωτού τύπου, τα οποία μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Μειώστε τη σπατάλη δομικών υλικών και μειώστε τις εκπομπές άνθρακα.

Προκειμένου να μειωθούν περαιτέρω οι εκπομπές άνθρακα, αυτό το αρχείο αναπτύσσει ένα περιστρεφόμενο αρθρωτό φωτοβολταϊκό σύστημα για το έργο σπονδυλωτών σπιτιών περιστροφής, ώστε να παρέχει καθαρή ενέργεια κατά τη λειτουργία του. Το ίδιο φωτοβολταϊκό σύστημα περιστροφής διαρρυθμίζεται στο προσωρινό κτίριο του τμήματος έργου του εργοταξίου και η τυποποιημένη φωτοβολταϊκή υποστήριξη και ο σχεδιασμός του φωτοβολταϊκού συστήματος εκτελούνται με σπονδυλωτό τρόπο και ο δομοστοιχειωτός ολοκληρωμένος σχεδιασμός πραγματοποιείται με ορισμένες προδιαγραφές του συντελεστή μονάδας για να σχηματίσει ένα ολοκληρωμένο και αρθρωτό, αποσπώμενο και περιστρεφόμενο τεχνικό προϊόν. Αυτό το προϊόν βελτιώνει την αποδοτικότητα κατανάλωσης ενέργειας του τμήματος έργου μέσω της "ηλιακής αποθήκευσης άμεσης ευέλικτης τεχνολογίας", μειώνει τις εκπομπές άνθρακα κατά τη λειτουργία προσωρινών κτιρίων στο εργοτάξιο και παρέχει τεχνική υποστήριξη για την υλοποίηση του στόχου κτιρίων σχεδόν μηδενικού άνθρακα .

Η κατανεμημένη ενέργεια είναι μια μέθοδος παροχής ενέργειας που ενσωματώνει την παραγωγή και την κατανάλωση ενέργειας που διατάσσονται από την πλευρά του χρήστη, γεγονός που μειώνει την απώλεια κατά τη μετάδοση ενέργειας. Τα κτίρια, ως κύριος φορέας κατανάλωσης ενέργειας, χρησιμοποιούν ενέργεια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκή στέγη σε αδράνεια για να πραγματοποιήσουν ιδιοκατανάλωση, η οποία μπορεί να προωθήσει την ανάπτυξη κατανεμημένης αποθήκευσης ενέργειας και να ανταποκριθεί στον εθνικό στόχο διπλού άνθρακα και στην πρόταση του 14ου πενταετούς σχεδίου. Η ιδιοκατανάλωση κτιριακής ενέργειας μπορεί να βελτιώσει τον ρόλο της οικοδομικής βιομηχανίας στους στόχους διπλού άνθρακα της χώρας.

Αυτό το αρχείο μελετά την επίδραση της ιδιοκατανάλωσης της προσωρινής παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά κτίρια σε εργοτάξια και διερευνά την επίδραση μείωσης του άνθρακα της αρθρωτής φωτοβολταϊκής τεχνολογίας. Αυτή η μελέτη εστιάζει κυρίως στο τμήμα έργων κατοικιών αρθρωτού τύπου στο εργοτάξιο. Αφενός, επειδή το εργοτάξιο είναι ένα προσωρινό κτίριο, είναι εύκολο να αγνοηθεί στη διαδικασία σχεδιασμού. Η κατανάλωση ενέργειας ανά μονάδα επιφάνειας των προσωρινών κτιρίων είναι συνήθως υψηλή. Αφού βελτιστοποιηθεί ο σχεδιασμός, οι εκπομπές άνθρακα μπορούν να μειωθούν αποτελεσματικά. Από την άλλη πλευρά, τα προσωρινά κτίρια και οι αρθρωτές φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις μπορούν να ανακυκλωθούν. Εκτός από την παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας για τη μείωση των εκπομπών άνθρακα, η επαναχρησιμοποίηση δομικών υλικών μειώνει επίσης σημαντικά τις εκπομπές άνθρακα.

σπονδυλωτή κατασκήνωση (4)

Η τεχνολογία "Ηλιακή αποθήκευση, άμεση ευελιξία" είναι ένα σημαντικό τεχνικό μέσο και αποτελεσματικός τρόπος για την επίτευξη ουδετερότητας άνθρακα στα κτίρια 

Επί του παρόντος, η Κίνα προσαρμόζει ενεργά την ενεργειακή δομή και προωθεί την ανάπτυξη χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Τον Σεπτέμβριο του 2020, ο Πρόεδρος Xi Jinping πρότεινε έναν στόχο διπλού άνθρακα στην 75η σύνοδο της Γενικής Συνέλευσης των Ηνωμένων Εθνών. Η Κίνα θα κορυφώσει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα έως το 2030 και θα επιτύχει ουδετερότητα άνθρακα έως το 2060. «Οι Προτάσεις της Κεντρικής Επιτροπής του Κομμουνιστικού Κόμματος της Κίνας για τη Διαμόρφωση του Δέκατου τέταρτου Πενταετούς Σχεδίου για την Εθνική Οικονομική και Κοινωνική Ανάπτυξη και τους Μακροπρόθεσμους Στόχους για 2035» επεσήμανε ότι είναι απαραίτητο να προωθηθεί η ενεργειακή επανάσταση, να βελτιωθεί η ικανότητα κατανάλωσης και αποθήκευσης νέας ενέργειας· επιτάχυνση της προώθησης της ανάπτυξης χαμηλών εκπομπών άνθρακα, ανάπτυξη πράσινων κτιρίων και μείωση της έντασης των εκπομπών άνθρακα. Εστιάζοντας στους διπλούς στόχους άνθρακα της ουδετερότητας άνθρακα και στις συστάσεις του 14ου Πενταετούς Σχεδίου, διάφορα εθνικά υπουργεία και επιτροπές έχουν εισαγάγει διαδοχικά συγκεκριμένες πολιτικές προώθησης, μεταξύ των οποίων η κατανεμημένη ενέργεια και η κατανεμημένη αποθήκευση ενέργειας είναι οι βασικές κατευθύνσεις ανάπτυξης.

Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, οι εκπομπές άνθρακα από τις κτιριακές εργασίες αντιπροσωπεύουν το 22% των συνολικών εκπομπών άνθρακα της χώρας. Η κατανάλωση ενέργειας ανά μονάδα επιφάνειας των δημόσιων κτιρίων έχει αυξηθεί με την κατασκευή κτιρίων μεγάλης και μεγάλης κλίμακας κεντρικού συστήματος που νεόδμησαν στις πόλεις τα τελευταία χρόνια. Ως εκ τούτου, η ουδετερότητα άνθρακα των κτιρίων είναι ένα σημαντικό μέρος της χώρας για την επίτευξη ουδετερότητας άνθρακα. Μία από τις βασικές κατευθύνσεις της οικοδομικής βιομηχανίας ως απάντηση στην εθνική στρατηγική ουδέτερου άνθρακα είναι η κατασκευή ενός νέου ηλεκτρικού συστήματος «φωτοβολταϊκά + αμφίδρομη φόρτιση + DC + ευέλικτο έλεγχο» (φωτοβολταϊκή αποθήκευση απευθείας ευέλικτη)» υπό την κατάσταση ολοκληρωμένη ηλεκτροδότηση της κατανάλωσης ενέργειας στον κατασκευαστικό κλάδο . Υπολογίζεται ότι η τεχνολογία "άμεσης ευέλικτης αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας" μπορεί να μειώσει τις εκπομπές άνθρακα κατά περίπου 25% στις κτιριακές εργασίες. Ως εκ τούτου, η τεχνολογία "άμεσης ευελιξίας ηλιακής αποθήκευσης" είναι μια βασική τεχνολογία για τη σταθεροποίηση των διακυμάνσεων του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας στον κτιριακό τομέα, την πρόσβαση σε μεγάλο ποσοστό ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και τη βελτίωση της ηλεκτρικής απόδοσης μελλοντικών κτιρίων. Είναι ένα σημαντικό τεχνικό μέσο και αποτελεσματικός τρόπος για την επίτευξη ουδετερότητας άνθρακα στα κτίρια.

Αρθρωτό Φωτοβολταϊκό Σύστημα

Τα προσωρινά κτίρια στο εργοτάξιο χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον επαναχρησιμοποιήσιμα σπίτια αρθρωτού τύπου, επομένως ένα αρθρωτό σύστημα φωτοβολταϊκών μονάδων που μπορεί επίσης να περιστραφεί έχει σχεδιαστεί για σπίτια σπονδυλωτού τύπου. Αυτό το προσωρινό προϊόν κατασκευής φωτοβολταϊκών εργοταξίων μηδενικών εκπομπών άνθρακα χρησιμοποιεί σπονδυλοποίηση για να σχεδιάσει τυποποιημένα φωτοβολταϊκά στηρίγματα και φωτοβολταϊκά συστήματα. Πρώτον, βασίζεται σε δύο προδιαγραφές: κανονική κατοικία (6×3×3) και κατοικία πεζοδρομίου (6×2×3), η φωτοβολταϊκή διάταξη πραγματοποιείται με πλακάκια στην κορυφή της κατοικίας τύπου αρθρωτού και μονοκρυσταλλική Σε κάθε τυποποιημένο δοχείο τοποθετούνται φωτοβολταϊκά πάνελ πυριτίου. Το φωτοβολταϊκό τοποθετείται στο φωτοβολταϊκό στήριγμα παρακάτω για να σχηματίσει ένα ενσωματωμένο αρθρωτό φωτοβολταϊκό εξάρτημα, το οποίο ανυψώνεται στο σύνολό του για να διευκολύνει τη μεταφορά και τον κύκλο εργασιών.

Το σύστημα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας αποτελείται κυρίως από φωτοβολταϊκές μονάδες, ενσωματωμένο μηχάνημα ελέγχου μετατροπέα και πακέτο μπαταριών. Η ομάδα προϊόντων αποτελείται από δύο κανονικά σπίτια και ένα σπίτι διαδρόμου για να σχηματίσουν ένα μπλοκ μονάδας και έξι τετράγωνα μονάδων συνδυάζονται σε διαφορετικές χωρικές μονάδες του τμήματος έργου, έτσι ώστε να προσαρμοστούν στη χωρική διάταξη του τμήματος έργου και να σχηματίσουν Προκατασκευασμένο έργο μηδενικού άνθρακα σχέδιο. Τα αρθρωτά προϊόντα μπορούν να ποικίλουν και να προσαρμόζονται ελεύθερα σε συγκεκριμένα έργα και τοποθεσίες και να χρησιμοποιούν την τεχνολογία BIPV για περαιτέρω μείωση των εκπομπών άνθρακα του συνολικού ενεργειακού συστήματος κτιρίων του τμήματος έργου, παρέχοντας τη δυνατότητα στα δημόσια κτίρια σε διαφορετικές περιοχές και σε διαφορετικά κλίματα να επιτύχουν στόχους ουδέτερου άνθρακα. Η τεχνική διαδρομή για αναφορά.

σπονδυλωτή κατασκήνωση (5)
σπονδυλωτή κατασκήνωση (3)

1. Αρθρωτό σχέδιο

Ο αρθρωτός ενσωματωμένος σχεδιασμός εκτελείται με μονάδες μονάδας 6m×3m και 6m×2m για την πραγματοποίηση άνετου κύκλου εργασιών και μεταφοράς. Εγγύηση γρήγορης προσγείωσης προϊόντος, σταθερή λειτουργία, χαμηλό λειτουργικό κόστος και μείωση του χρόνου κατασκευής επί τόπου. Ο αρθρωτός σχεδιασμός πραγματοποιεί την προκατασκευή του συναρμολογημένου εργοστασίου, τη συνολική στοίβαξη και μεταφορά, ανύψωση και σύνδεση κλειδώματος, που βελτιώνει την απόδοση, απλοποιεί τη διαδικασία κατασκευής, συντομεύει την περίοδο κατασκευής και ελαχιστοποιεί τις επιπτώσεις στο εργοτάξιο.

Κύριες αρθρωτές τεχνολογίες:

(1) Τα γωνιακά εξαρτήματα που είναι συμβατά με το σπίτι αρθρωτού τύπου είναι βολικά για τη σύνδεση του αρθρωτού φωτοβολταϊκού στηρίγματος με το αρθρωτού τύπου σπίτι από κάτω.

(2) Η διάταξη των φωτοβολταϊκών αποφεύγει τον χώρο πάνω από τα γωνιακά εξαρτήματα, έτσι ώστε οι φωτοβολταϊκοί βραχίονες να μπορούν να στοιβάζονται μεταξύ τους για μεταφορά.

(3) Αρθρωτό πλαίσιο γέφυρας, το οποίο είναι βολικό για την τυποποιημένη διάταξη φωτοβολταϊκών καλωδίων.

(4) Ο αρθρωτός συνδυασμός 2A+B διευκολύνει την τυποποιημένη παραγωγή και μειώνει τα προσαρμοσμένα εξαρτήματα.

(5) Έξι μονάδες 2A+B συνδυάζονται σε μια μικρή μονάδα με μικρό μετατροπέα και δύο μικρές μονάδες συνδυάζονται σε μια μεγάλη μονάδα με μεγαλύτερο μετατροπέα.

2. Σχέδιο χαμηλών εκπομπών άνθρακα

Με βάση την τεχνολογία zero-carbon, αυτή η έρευνα σχεδιάζει προσωρινά προϊόντα κατασκευής φωτοβολταϊκών εργοταξίων μηδενικού άνθρακα, αρθρωτό σχεδιασμό, τυποποιημένη παραγωγή, ολοκληρωμένο φωτοβολταϊκό σύστημα και υποστήριξη αρθρωτού εξοπλισμού μετασχηματισμού και αποθήκευσης ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων φωτοβολταϊκών μονάδων και μονάδων μετατροπέα, μονάδων μπαταρίας για να σχηματίσει φωτοβολταϊκό σύστημα που πραγματοποιεί μηδενικές εκπομπές άνθρακα κατά τη λειτουργία του τμήματος έργων εργοταξίου. Οι φωτοβολταϊκές μονάδες, οι μονάδες μετατροπέα και οι μονάδες μπαταρίας μπορούν να αποσυναρμολογηθούν, να συνδυαστούν και να αναποδογυριστούν, κάτι που είναι βολικό για την ανατροπή έργων μαζί με το σπίτι τύπου κουτιού. Τα αρθρωτά προϊόντα μπορούν να προσαρμοστούν στις ανάγκες διαφορετικών κλιμάκων μέσω αλλαγών ποσότητας. Αυτή η ιδέα σχεδιασμού της αποσπώμενης, συνδυασμένης και μονάδας μονάδας μπορεί να βελτιώσει την αποδοτικότητα της παραγωγής, να μειώσει τις εκπομπές άνθρακα και να προωθήσει την υλοποίηση στόχων ουδέτερου άνθρακα.

3. Σχεδιασμός συστήματος ηλεκτροπαραγωγής φωτοβολταϊκών

Το σύστημα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας αποτελείται κυρίως από φωτοβολταϊκές μονάδες, ενσωματωμένο μηχάνημα ελέγχου μετατροπέα και πακέτο μπαταριών. Το φωτοβολταϊκό της κατοικίας τύπου αρθρωτού είναι τοποθετημένο με κεραμοσκεπή στην οροφή. Κάθε τυποποιημένο δοχείο στρώνεται με 8 τεμάχια φωτοβολταϊκών πλαισίων μονοκρυσταλλικού πυριτίου με μέγεθος 1924×1038×35mm και κάθε δοχείο διαδρόμου στρώνεται με 5 τεμάχια φωτοβολταϊκών πάνελ μονοκρυσταλλικού πυριτίου με φωτοβολταϊκά πάνελ διαστάσεων 1924×1038×35 χιλιοστά.

Κατά τη διάρκεια της ημέρας, οι φωτοβολταϊκές μονάδες παράγουν ηλεκτρική ενέργεια και ο ελεγκτής και ο μετατροπέας μετατρέπουν το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα για χρήση φορτίου. Το σύστημα δίνει προτεραιότητα στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στο φορτίο. Όταν η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το φωτοβολταϊκό είναι μεγαλύτερη από την ισχύ του φορτίου, η περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας θα φορτίσει τη μπαταρία μέσω του ελεγκτή φόρτισης και εκφόρτισης. όταν το φως είναι αδύναμο ή τη νύχτα, η φωτοβολταϊκή μονάδα δεν παράγει ηλεκτρισμό και η μπαταρία περνά μέσα από το ενσωματωμένο μηχάνημα ελέγχου μετατροπέα. Η ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύεται στην μπαταρία μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα για το φορτίο.

σπονδυλωτή κατασκήνωση (1)
σπονδυλωτή κατασκήνωση (2)

Περίληψη

Η αρθρωτή φωτοβολταϊκή τεχνολογία εφαρμόζεται στον χώρο του γραφείου και του καθιστικού του τμήματος έργου στο εργοτάξιο του κτηρίου 4~6 στο Pingshan New Energy Automobile Industrial Park, Shenzhen. Συνολικά 49 ομάδες είναι διατεταγμένες στην ομάδα 2A+B (βλ. Εικόνα 5), εξοπλισμένες με 8 μετατροπείς Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς είναι 421,89 kW, η μέση ετήσια παραγωγή ενέργειας είναι 427.000 kWh, η εκπομπή άνθρακα είναι 0,3748 kgCOz/kWh και η ετήσια μείωση άνθρακα του τμήματος έργου είναι 160tC02.

Η αρθρωτή φωτοβολταϊκή τεχνολογία μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τις εκπομπές άνθρακα στο εργοτάξιο, αναπληρώνοντας την παραμέληση της μείωσης των εκπομπών άνθρακα στο αρχικό στάδιο κατασκευής του κτιρίου. Η σπονδυλοποίηση, η τυποποίηση, η ενοποίηση και ο κύκλος εργασιών μπορούν να μειώσουν σημαντικά τη σπατάλη δομικών υλικών, να βελτιώσουν την αποδοτικότητα χρήσης και να μειώσουν τις εκπομπές άνθρακα. Η εφαρμογή πεδίου της τεχνολογίας αρθρωτών φωτοβολταϊκών στο τμήμα νέων ενεργειακών έργων θα επιτύχει τελικά ποσοστό κατανάλωσης άνω του 90% της κατανεμημένης καθαρής ενέργειας στο κτίριο, περισσότερο από το 90% της ικανοποίησης των αντικειμένων εξυπηρέτησης και θα μειώσει τις εκπομπές άνθρακα του τμήμα έργων κατά περισσότερο από 20% κάθε χρόνο. Εκτός από τη μείωση των εκπομπών άνθρακα του συνολικού ενεργειακού συστήματος κτιρίων του τμήματος έργου, το BIPV παρέχει επίσης μια τεχνική διαδρομή αναφοράς για δημόσια κτίρια σε διαφορετικές περιοχές και υπό διαφορετικές κλιματικές συνθήκες για την επίτευξη στόχων ουδετερότητας άνθρακα. Η έγκαιρη διεξαγωγή σχετικής έρευνας στον τομέα αυτό και η αξιοποίηση αυτής της σπάνιας ευκαιρίας μπορεί να κάνει τη χώρα μας να πρωτοστατήσει και να πρωτοστατήσει σε αυτή την επαναστατική αλλαγή.


Ώρα ανάρτησης: 17-07-23