DB3403 T05-2020 薄膜太阳能发电系统与建筑一体化技术规程.pdf
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1、ICS 91.040.01P 30DB3403安徽省蚌埠市地方标准DB3403/T052020薄膜太阳能发电系统与建筑一体化技术规程2020-08-06 发布2020-09-01 实施蚌埠市市场监督管理局发布DB3403/T 05-2020I前 言为促进蚌埠市薄膜太阳能发电系统与建筑一体化应用,规范薄膜太阳能发电系统工程的设计、施工、验收和运行管理,按照蚌埠市市场监督管理局关于下达 2019 年蚌埠市市级地方标准制定计划的函(蚌市监函2019143 号),规程编制组根据国家和安徽省现行的相关技术标准,深入调查研究国内外薄膜太阳能发电系统与建筑一体化技术应用情况,结合蚌埠市地理、气象参数,认真总
2、结工程实践经验,在广泛征求意见的基础上,编制了本规程。本规程包括 9 章,主要内容包括:1 总则;2 术语;3 基本规定;4 发电系统设计;5 应用设计;6安装与调试;7 环保、卫生、安全、消防;8 工程质量验收;9 运行与维护。本规程由蚌埠市住房和城乡建设局归口管理,蚌埠市建筑设计研究院负责具体技术内容的解释。为提高规程质量,请各单位在执行本规程过程中,注意总结经验、积累数据和资料,如有意见或建议,请反馈至蚌埠市建筑设计研究院(地址:蚌埠市中荣街 120 号,邮编:233000),以供修订时参考。本规程主编单位:蚌埠市建筑设计研究院中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司本规程参编单位:凯盛光伏
3、材料有限公司安徽天柱绿色能源科技有限公司安徽格润绿色建筑科技有限公司蚌埠金能移动能源有限公司本规程主要起草人:彭寿、刘士俊、尹靖、陈冰、瞿春、马银峰、王桂光、凌建祥、洪善政、马立云、张冲、陈勇、徐斌、汤红运、徐根保、董勇、卢育发、朱思猛、李虎、刘翼、李明辉、王纪松、代小磊、马玉文、吴育松、浦玉恒、朱路路、何早阳、于自龙、丁虎、袁小龙、张启飞、丁涛、张腾、马海燕、宋刚、陈书恒、杜宪军、盛华春。本规程主要审查人:张晓安、刘朝永、章维扬、方明、董传明、杨清华、常春。DB3403/T 05-2020II目次1总则.12术语.23基本规定.54发电系统设计.74.1一般规定.74.2系统分类与选型.10
4、4.3组件阵列设计.114.4直流汇流设备、逆变器.134.5交/直流配电柜.154.6配电系统.164.7布线系统.164.8系统接入.184.9储能系统.204.10 过欠压保护与接地.214.11 发电量计算.224.12 监控计量系统.235应用设计.255.1一般规定.255.2建筑设计.265.3结构设计.275.4构造要求.306安装与调试.336.1一般规定.336.2施工工序.34DB3403/T 05-2020III6.3基座.356.4龙骨.356.5薄膜太阳能组件、构件安装.366.6电气安装.376.7设备与系统调试.396.8安全文明施工和成品保护.417环保、卫生
5、、安全、消防.437.1环保、卫生.437.2安全.437.3消防.448工程质量验收.468.1一般规定.468.2分项工程验收.468.3竣工验收.539运行与维护.559.1一般规定.559.2维护管理.55附录 A 薄膜太阳能发电系统与建筑一体化应用工程巡检周期和维护记录.59本规程用词说明.63引用标准名录.64DB3403/T 05-202011 总则1.0.1 为推动薄膜太阳能发电系统在蚌埠市建筑工程中应用,规范薄膜太阳能发电系统与建筑一体化的设计、施工与安装、验收、运行与维护,做到技术先进、质量可靠、安全适用、绿色环保、经济合理、造型美观、维修方便,结合蚌埠市地方特点,制定本规
6、程。条文说明:1.0.1随着我国绿色建筑的深入发展和超低能耗建筑、零能耗建筑的推广,太阳能作为清洁优质的可再生能源日益受到重视,薄膜太阳能发电系统与晶硅太阳能发电系统在材料性能、安装多样性、转换效率、成本及使用寿命等方面有着较大的区别,其从技术上实现了长期、高效、安全、科学地转化利用太阳能,建筑工程中利用薄膜太阳能发电是应用可再生能源实现建筑节能、绿色建筑的有效措施。本规程着重解决薄膜太阳能发电系统与建筑结合,以指导、规范蚌埠市薄膜太阳能发电系统与建筑一体化工程的设计、施工与安装、验收、运行与维护,促进薄膜太阳能发电系统在建筑领域的推广应用,规范和加快蚌埠市薄膜太阳能产业的发展。1.0.2 本
7、规程适用于蚌埠市新建、改建和扩建的民用建筑、工业建筑及仓储建筑,以及在既有建筑上安装、改造薄膜太阳能发电系统的设计、施工与安装、验收和运行维护。条文说明:1.0.2本条明确了本规程的适用范围。民用建筑一般指供人居住和进行公共活动的建筑,按其使用功能大致分为居住建筑(包括住宅建筑、宿舍建筑等)和公共建筑(包括教育建筑、办公建筑、商业建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、政法建筑、科学研究建筑、文化娱乐建筑、园林景观建筑、宗教建筑、纪念建筑等)。工业建筑一般指供使用者从事各类生产活动的建筑物和构筑物。考虑到大量的既有建筑有绿色、节能等改造的需求,编制时对既有建筑采取集成或附加薄膜太阳能发电系统利用太
8、阳能的适应性进行了调查和研究,本规程的技术内容同样适用。1.0.3 薄膜太阳能发电系统与建筑一体化的设计、施工与安装、调试和验收、运行与维护除应符合本规程外,尚应符合现行国家有关标准的规定。条文说明:1.0.3薄膜太阳能发电系统的产品应符合其组成部分的相关国家标准,同时,应符合建筑行业的相关设计与验收规范。DB3403/T 05-202022 术语2.0.1 薄膜太阳能发电系统与建筑一体化 Thin-film photovoltaic system and buildingintegration安装在建筑物上,将薄膜太阳能发电系统与建筑相结合,满足建筑物的安全、功能、美观等要求,其应用形式可分
9、为建筑集成光伏发电系统(BIPV)和建筑附加光伏发电系统(BAPV)。条文说明:2.0.1薄膜太阳能发电系统与建筑一体化应用,可采取建筑集成、建筑附加不同的应用形式。其中,薄膜太阳能光伏发电设备作为建筑材料或建筑构件,成为建筑物围护结构或围护设施不可分割的组成部分,称为建筑集成光伏发电系统(BIPV);薄膜太阳能光伏发电设备不作为建筑物围护结构或围护设施不可分割的组成部分,仅在建筑物上附加安装薄膜太阳能光伏发电设备,称为建筑附加光伏发电系统(BAPV)。2.0.2 薄膜太阳能发电系统 Thin-film photovoltaic system利用薄膜太阳能电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转
10、换成电能的光伏发电系统。2.0.3 薄膜太阳能光伏组件 Thin-film photovoltaic modules经过模块化预制、封装及内部联结,由薄膜电池、玻璃面板、胶膜、接线盒、背板、引出线等组成,具备薄膜太阳能发电功能,可单独提供直流电输出的最小不可分割的薄膜太阳能电池组合装置。条文说明:2.0.3目前已经产业化规模生产的薄膜太阳能发电系统的产品有铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池、碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池等薄膜太阳能电池。2.0.4 薄膜太阳能光伏构件 Thin-film photovoltaic components经过模块化预制、封装及内部联结,具备薄膜太阳能发电功能的建
11、筑材料或建筑构件。条文说明:2.0.4将薄膜太阳能光伏组件与建筑材料进行复合,具有相应的建筑材料和建筑构件功能,成为建筑物不可分割的一部分,如光伏瓦、光伏墙板、光伏砖、发电饰面一体板等新型建筑材料或构件。2.0.5 薄膜太阳能发电瓦屋面系统 Roof system of thin-film photovoltaic tilesDB3403/T 05-20203采用薄膜太阳能发电瓦和配套瓦为斜屋面覆面层,既满足传统瓦屋面的使用功能,又能利用太阳能电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的屋面发电系统。以下简称“发电瓦屋面系统”。2.0.6 薄膜太阳能发电瓦 Thin-film photov
12、oltaic tile采用薄膜太阳能电池、玻璃+绝缘背板或双玻结构,经过封装工艺制成的兼具太阳能发电和建筑物面覆盖及装饰功能的建筑瓦制品,是一种新型建筑材料。以下简称“发电瓦”。2.0.7 发电饰面一体板 Architectural decoration integrated photovoltaic采用薄膜太阳能电池、玻璃+绝缘背板或双玻结构,经过封装工艺制成的兼具太阳能发电和建筑装饰功能的建筑饰面板,是一种新型建筑材料。2.0.8 逆变器 Inverter将来自太阳能电池阵列的直流电流变换为符合电网要求或电气负载供电要求的交流电流的装置。条文说明:2.0.8常见的分为直接与组串连接,室外挂
13、式安装的单相或三相输出的组串式逆变器和用于大规模电站的、需经过直流汇流箱将不同太阳能电池阵列直流电流汇集后接入的集中式逆变器两种。2.0.9 直流汇流设备 Dc confluence equipment在薄膜太阳能发电系统中将若干个发电组件串并联汇流后接入的装置。包括用于组串式逆变器前端的直流接线盒和用于集中式逆变器前端的直流汇流箱。2.0.10 储能蓄电池 Energy storage battery主要指用于薄膜太阳能发电系统用的蓄电池。2.0.11 光伏控制器 Photovoltaic controller用于薄膜太阳能发电系统中,控制多路薄膜太阳能电池阵列对储能蓄电池充电以及储能蓄电池
14、给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。DB3403/T 05-202042.0.12 最大功率点跟踪系统 Maximum power point tracking(MPPT)能够实时侦测太阳能板的发电电压,并对跟随太阳能电池表面温度变化和太阳辐照度变化而产生的输出电压与电流的变化进行跟踪控制,使太阳能光伏电池阵列保持在最大输出功率的工作状态的控制策略,使系统以最大功率输出。应用于太阳能发电系统中,协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作。2.0.13 并网光伏发电系统 Grid-connected photovoltaic system光伏发电系统发出电能与公共电网连接,可以向公共电网传输电能的光
15、伏系统。2.0.14 离网光伏发电系统 Stand-alone photovoltaic system不与公共电网连接的光伏系统,也称独立光伏发电系统。2.0.15 孤岛 Islanding包含负荷和电源的部分电网,从主网脱离后继续孤立运行的状态。孤岛可分为非计划性孤岛和计划性孤岛。非计划性孤岛指非计划、不受控地发生孤岛。计划性孤岛指按预先配置的控制策略,有计划地发生孤岛。2.0.16 防孤岛 anti-islanding防止非计划性孤岛现象的发生。DB3403/T 05-202053 基本规定3.0.1 薄膜太阳能发电系统应结合太阳能资源、发电规模、建筑条件、负荷特点、安装和维护条件等因素确
16、定系统选型,与建筑一体化的应用应遵循安全可靠、环保美观、规则有序、便于安装和维护的原则,合理选用薄膜太阳能光伏构件和薄膜太阳能光伏组件,明确安装在建筑物上的设备类型、平面位置和外观要求,与建筑自身设计相协调,使薄膜太阳能发电系统与建筑相融合。条文说明:3.0.1薄膜太阳能光伏组(构)件具有透光率高,弱光性好,衰减率低,色彩丰富等优点,形状、尺寸可定制,适用建筑场景更广泛。与晶硅太阳能发电产品比较,薄膜太阳能发电产品在弱光环境或散射光、阴、云、雨天环境条件下,能实现持续发电,且在受意外障碍物(如落叶、飞鸟、烟雾、空气污染等)影响时,组件不易损坏。因其透光率好,产品色彩和形状可定制,在建筑的墙面、
17、平坡曲面屋面、采光屋顶、幕墙等处更适于实现与建筑一体化的应用,实现两者的协调和统一。根据薄膜太阳能发电产品的特点,其发电系统设计应纳入到建筑设计中,建筑设计需要根据选定的薄膜太阳能发电系统类型,确定安装位置、安装面积、尺寸大小、管线走向等技术要求,合理安排薄膜太阳能发电系统各组成部分在建筑中的位置,使之成为建筑的有机组成部分。3.0.2 薄膜太阳能发电系统与建筑一体化应用可采用建筑集成光伏发电系统和建筑附加光伏发电系统。3.0.3 建筑设计应为薄膜太阳能发电系统的安装、使用和维护等提供必要的承载条件和空间。条文说明:3.0.3一般情况下,建筑物的设计寿命是薄膜太阳能发电系统设计寿命的数倍,为此
18、建筑设计不仅要考虑地震、风、雪、冰雹等自然影响因素,还应为薄膜太阳能发电系统的日常维护,尤其是其光伏组件、光伏构件的安装、维护、修理、局部更换提供必要的便利条件。3.0.4 新建、改建和扩建的建筑安装薄膜太阳能发电系统应纳入建筑工程设计,统一规划、设计、施工与安装、验收,与建筑工程同时投入使用。DB3403/T 05-202063.0.5 应用薄膜太阳能发电系统的建筑,在土建施工阶段,应按薄膜太阳能发电系统与建筑一体化设计施工图及土建施工图要求预留、预埋相关构件,同步施工,且应满足建筑安全、电气安全和建筑防火、消防疏散、建筑节能、防腐、防水、排水、采光、通风、隔热、防雷、接地、抗风、抗震等要求
19、。条文说明:3.0.5为使薄膜太阳能发电系统与建筑能更好结合,建筑在施工时,应为系统设备的安装创造良好条件,预留、预埋好相关构件,与建筑其他管线统筹设计、施工,管线布置既要安全、隐蔽、集中,又要便于安装与维修,且不得影响建筑物的使用功能。为了保障薄膜太阳能发电系统的使用安全,设置在建筑上或直接构成建筑围护设施的薄膜太阳能光伏组(构)件,设计时应考虑采取防漏电、防坠落伤人等技术措施,应在安装部位的显要位置设置带电警告标识,安装薄膜太阳能发电产品的阳台、建筑墙面、上人平台等部位,采取设挑檐、入口上方设雨篷、或在其周边采取有效隔离措施(如设置防护栏、绿化隔离带等),使人不易靠近。3.0.6 在既有建
20、筑上集成或附加薄膜太阳能发电系统时,应对既有建筑的结构安全性、耐久性和电气安全性进行复核,薄膜太阳能发电系统的设置不得影响既有建筑的安全性和建筑的使用功能。条文说明:3.0.6在既有建筑上增设或改造的薄膜太阳能发电系统,其荷载会增加,安装过程也会对建筑结构和建筑功能有影响,因此,需由原土建设计单位或具备相应资质的设计单位对其进行建筑结构安全、建筑电气安全等方面的复核和验算,同时,对于城市的重要建筑、沿城市主要街道建筑,还不得影响其原有的建筑风貌。3.0.7 薄膜太阳能发电系统安装前,建筑主体结构及相关工序应验收合格,安装时对已完成的土建工程相关部位应采取保护措施,避免对建筑防水、保温等造成损坏
21、。DB3403/T 05-202074 发电系统设计4.1 一般规定4.1.1 薄膜太阳能发电系统组件或阵列的选型和设计应与建筑结合,在综合考虑发电效率、发电量、电气和结构安全、适用美观的前提下,合理采用 BIPV 或 BAPV 形式,并满足安装、清洁、维护和局部更换的要求。条文说明:4.1.1本条文主要是强调薄膜太阳能发电系统的设计目的是形式美观、结构安全、清洁、维护方便,同时尽可能多产生电量,是薄膜太阳能发电系统的技术和现代建筑技术互相融合贯通的产物。系统设计不仅需要了解建筑物的基本情况,还需要了解到薄膜太阳能电池技术的多样性、以及不同形式的薄膜太阳能电池适合在哪些不同的环境中使用,控制器
22、、逆变器的主要技术特性,太阳辐射情况以及太阳能电池组件的最大功率跟踪等方面的技术。4.1.2 应用薄膜太阳能发电组件的光伏发电系统中,同一组 MPPT 直流输入回路包含的所有光伏组串的类型、电压、朝向、安装倾角应一致。4.1.3 薄膜太阳能发电系统一般由光伏阵列、直流汇流设备、交/直流配电柜、逆变器(限于包括交流线路系统)、蓄电池及其充电控制装置(限于带有储能装置的系统)、电能表和显示电性能相关参数的仪表等组成。4.1.4 薄膜太阳能发电系统中设备及部件的性能应获得相关认证.条文说明:4.1.4薄膜太阳能发电系统中各部件技术性能包括:电气性能、耐久性能、安全性能、可靠性能等几个方面,应符合建筑
23、光伏系统应用技术标准GB/T 51368 第五章对于建筑光伏系统设备材料做出的相关要求。1 电气性能强调了光伏系统各部件产品应符合国家标准中规定的电性能要求。如薄膜太阳能电池的最大输出功率、开路电压、短路电流、最大输出工作电压、最大输出工作电流等,另外,系统中各电气部件的电压等级、额定电压、额定电流、绝缘水平、外壳防护类别等。2 耐久性能规定了系统中主要部件的正常使用寿命。如薄膜太阳能发电组件寿命不少于 25 年,并网逆变器正常使用寿命不少于 8 年。在正常使用寿命期间,允许有主要部件的局部更换以及易损件的更换。DB3403/T 05-202083 安全性能是光伏系统各项技术性能中最重要的一项
24、,其中特别强调了并网光伏系统必须带有保证光伏系统本身及所并电力电网的安全。4 可靠性能强调了光伏系统应具有防御各种自然条件异常的能力,其中包括应有可靠的防结露、防过热、防雷、抗雹、抗风、抗震、除雪、除沙尘等技术措施。5 在民用建筑设计中,应尽可能结合建筑设计设置出以上防护措施。如采用电热技术除结露、除雪,预留给水、排水条件除沙尘,在薄膜太阳能电池组件下面预留通风道防电池板过热,选用抗雹电池板,光伏系统防雷与建筑物防雷统一设计施工,在结构设计上选择合适的加固措施防风、防震等。4.1.5 薄膜太阳能发电系统连接电缆及其输出总电缆应采用专用的太阳能光伏电缆,并符合光伏(PV)组件安全鉴定第一部分:结
25、构要求GB/T20047.1 的相关规定。条文说明:4.1.5由于大量使用在室外环境中,专用的太阳能光伏电缆在耐高温、耐紫外线辐照和抗机械载荷等性能指标上相较普通电缆有更高的要求。4.1.6 薄膜太阳能发电系统输配电和控制用缆线应与其他管线统筹安排,安全、隐蔽、集中布置,满足安装维护的要求,不同回路、不同电压的交流和直流电缆不应敷设于同一导管内。条文说明:4.1.6对于在既有建筑上安装薄膜太阳能发电系统,在没有可能利用既有建筑上的输电槽架和管道的情况下,通常需要另行设计,集中布置的光伏系统输配电和控制用缆线应安全可靠、尽可能隐蔽;如果在新建建筑上安装薄膜太阳能发电系统,应作为建筑电气工程设计的
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