En la actualidad, la mayoría de la gente presta atención a la reducción de carbono de los edificios permanentes. No hay muchas investigaciones sobre medidas de reducción de carbono para edificios temporales en obras de construcción. Los departamentos de proyectos en sitios de construcción con una vida útil de menos de 5 años generalmente utilizan casas de tipo modular reutilizables, que se pueden reutilizar. Reducir el desperdicio de materiales de construcción y reducir las emisiones de carbono.
Con el fin de reducir aún más las emisiones de carbono, este archivo desarrolla un sistema fotovoltaico modular giratorio para el proyecto de casa modular para proporcionar energía limpia durante su operación. El mismo sistema fotovoltaico de renovación se organiza en el edificio temporal del departamento de proyectos del sitio de construcción, y el soporte fotovoltaico estandarizado y su diseño del sistema fotovoltaico se llevan a cabo de forma modular, y el diseño integrado modular se lleva a cabo con una determinada especificación. del módulo unitario para formar productos técnicos integrados y modularizados, desmontables y giratorios. Este producto mejora la eficiencia del consumo de energía del departamento de proyectos a través de "tecnología flexible directa de almacenamiento solar", reduce las emisiones de carbono durante la operación de edificios temporales en el sitio de construcción y brinda soporte técnico para la realización del objetivo de edificios con emisiones de carbono cercanas a cero. .
La energía distribuida es un método de suministro de energía que integra la producción y el consumo de energía dispuestos del lado del usuario, lo que reduce las pérdidas durante la transmisión de energía. Los edificios, como principal fuente de consumo de energía, utilizan energía de generación de energía fotovoltaica inactiva en los tejados para realizar el autoconsumo, lo que puede promover el desarrollo del almacenamiento de energía distribuido y responder al objetivo nacional de doble carbono y a la propuesta del 14º Plan Quinquenal. El autoconsumo de energía en la construcción puede mejorar el papel de la industria de la construcción en los objetivos duales de carbono del país.
Este archivo estudia el efecto de autoconsumo de la generación de energía fotovoltaica en edificios temporales en sitios de construcción y explora el efecto de reducción de carbono de la tecnología fotovoltaica modular. Este estudio se centra principalmente en el departamento de proyectos de viviendas de tipo modular en la obra. Por un lado, debido a que el sitio de construcción es un edificio temporal, es fácil ignorarlo en el proceso de diseño. El consumo de energía por unidad de superficie de los edificios temporales suele ser elevado. Una vez optimizado el diseño, las emisiones de carbono se pueden reducir de manera efectiva. Por otro lado, se pueden reciclar edificios temporales e instalaciones fotovoltaicas modulares. Además de la generación de energía fotovoltaica para reducir las emisiones de carbono, la reutilización de materiales de construcción también reduce en gran medida las emisiones de carbono.
La tecnología "Almacenamiento solar, flexibilidad directa" es un medio técnico importante y una forma eficaz de lograr la neutralidad de carbono en los edificios.
En la actualidad, China está ajustando activamente su estructura energética y promoviendo un desarrollo bajo en carbono. En septiembre de 2020, el presidente Xi Jinping propuso un objetivo dual de carbono en el 75º período de sesiones de la Asamblea General de las Naciones Unidas. China alcanzará su punto máximo de emisiones de dióxido de carbono para 2030 y alcanzará la neutralidad de carbono para 2060. "Las sugerencias del Comité Central del Partido Comunista de China sobre la formulación del decimocuarto plan quinquenal para el desarrollo económico y social nacional y los objetivos a largo plazo para 2035” señaló que es necesario impulsar la revolución energética, mejorar la capacidad de consumo y almacenamiento de nueva energía; acelerar la promoción de un desarrollo bajo en carbono, desarrollar edificios ecológicos y reducir la intensidad de las emisiones de carbono. Centrándose en los objetivos duales de carbono de la neutralidad de carbono y las recomendaciones del 14º Plan Quinquenal, varios ministerios y comisiones nacionales han introducido sucesivamente políticas de promoción específicas, entre las cuales la energía distribuida y el almacenamiento de energía distribuida son las direcciones clave del desarrollo.
Según las estadísticas, las emisiones de carbono procedentes de las operaciones de construcción representan el 22% de las emisiones totales de carbono del país. El consumo de energía por unidad de área de los edificios públicos ha aumentado con la construcción de edificios de sistemas centralizados de gran escala y de gran escala recientemente construidos en las ciudades en los últimos años. Por lo tanto, la neutralidad de carbono de los edificios es una parte importante del país para lograr la neutralidad de carbono. Una de las direcciones clave de la industria de la construcción en respuesta a la estrategia nacional de carbono neutral es construir un nuevo sistema eléctrico de "'fotovoltaico + carga bidireccional + CC + control flexible' (almacenamiento fotovoltaico directo flexible)" en la situación de Electrificación integral del consumo energético en la industria de la construcción. Se estima que la tecnología de "almacenamiento solar directo y flexible" puede reducir las emisiones de carbono en aproximadamente un 25% en las operaciones de construcción. Por lo tanto, la tecnología de "flexibilidad directa de almacenamiento solar" es una tecnología clave para estabilizar las fluctuaciones de la red eléctrica en el campo de la construcción, acceder a una gran proporción de energía renovable y mejorar la eficiencia eléctrica de los futuros edificios. Es un medio técnico importante y una forma eficaz de lograr la neutralidad de carbono en los edificios.
Sistema Fotovoltaico Modular
Los edificios temporales en el sitio de construcción utilizan principalmente casas de tipo modular reutilizables, por lo que para las casas de tipo modular se diseña un sistema de módulos fotovoltaicos modulares que también se pueden girar. Este producto de construcción temporal fotovoltaica para sitios sin emisiones de carbono utiliza la modularización para diseñar soportes y sistemas fotovoltaicos estandarizados. En primer lugar, se basa en dos especificaciones: casa estándar (6×3×3) y casa de paso (6×2×3), la distribución fotovoltaica se realiza en forma de mosaico en la parte superior de la casa de tipo modular y la monocristalina. En cada contenedor estándar se colocan paneles fotovoltaicos de silicio. La energía fotovoltaica se coloca sobre el soporte fotovoltaico de abajo para formar un componente fotovoltaico modular integrado, que se iza en su conjunto para facilitar el transporte y la rotación.
El sistema de generación de energía fotovoltaica se compone principalmente de módulos fotovoltaicos, máquina integrada de control del inversor y paquete de baterías. El grupo de productos consta de dos casas estándar y una casa de pasillo para formar un bloque unitario, y seis bloques unitarios se combinan en diferentes unidades espaciales del departamento del proyecto, para adaptarse al diseño espacial del departamento del proyecto y formar un proyecto prefabricado sin emisiones de carbono. plan. Los productos modulares pueden variarse y adaptarse libremente a proyectos y sitios específicos, y utilizan la tecnología BIPV para reducir aún más las emisiones de carbono del sistema energético general del edificio del departamento de proyectos, brindando una posibilidad para que los edificios públicos en diferentes regiones y bajo diferentes climas logren objetivos de neutralidad de carbono. La ruta técnica como referencia.
1. Diseño modular
El diseño modular integrado se lleva a cabo con módulos unitarios de 6m×3m y 6m×2m para lograr una rotación y transporte convenientes. Garantice un aterrizaje rápido del producto, operación estable, bajo costo operativo y reduzca el tiempo de construcción en el sitio. El diseño modular realiza la prefabricación de la fábrica ensamblada, el apilamiento general y el transporte, la elevación y la conexión de bloqueo, lo que mejora la eficiencia, simplifica el proceso de construcción, acorta el período de construcción y minimiza el impacto en el sitio de construcción.
Principales tecnologías modulares:
(1) Los accesorios de esquina compatibles con la casa de tipo modular son convenientes para la conexión del soporte fotovoltaico modular con la casa de tipo modular de abajo;
(2) El diseño fotovoltaico evita el espacio encima de los accesorios de las esquinas, de modo que los soportes fotovoltaicos se pueden apilar para su transporte;
(3) Marco de puente modular, que es conveniente para el diseño estandarizado de cables fotovoltaicos;
(4) La combinación modular 2A+B facilita la producción estandarizada y reduce los componentes personalizados;
(5) Se combinan seis módulos 2A+B en una unidad pequeña con un inversor pequeño y dos unidades pequeñas se combinan en una unidad grande con un inversor más grande.
2. Diseño con bajas emisiones de carbono
Basado en tecnología de cero emisiones de carbono, esta investigación diseña productos de construcción temporal fotovoltaicos para sitios con cero emisiones de carbono, diseño modular, producción estandarizada, sistema fotovoltaico integrado y equipos modulares de soporte de transformación y almacenamiento de energía, incluidos módulos fotovoltaicos y módulos inversores, módulos de batería para formar un Sistema fotovoltaico que genera cero emisiones de carbono durante la operación del departamento de proyectos del sitio de construcción. Los módulos fotovoltaicos, módulos inversores y módulos de batería se pueden desmontar, combinar y voltear, lo cual es conveniente para entregar proyectos junto con la casa tipo caja. Los productos modulares pueden adaptarse a las necesidades de diferentes escalas mediante cambios de cantidad. Esta idea de diseño de módulo unitario, desmontable y combinable puede mejorar la eficiencia de la producción, reducir las emisiones de carbono y promover la consecución de objetivos de neutralidad de carbono.
3. Diseño del sistema de generación de energía fotovoltaica.
El sistema de generación de energía fotovoltaica se compone principalmente de módulos fotovoltaicos, máquina integrada de control del inversor y paquete de baterías. El fotovoltaico de la casa de tipo modular se dispone en forma de tejas en el techo. Cada contenedor estándar se coloca con 8 piezas de paneles fotovoltaicos de silicio monocristalino con un tamaño de 1924×1038×35 mm, y cada contenedor de pasillo se coloca con 5 piezas de paneles fotovoltaicos de silicio monocristalino con un tamaño de paneles fotovoltaicos de 1924×1038×35 mm.
Durante el día, los módulos fotovoltaicos generan electricidad y el controlador y el inversor convierten la corriente continua en corriente alterna para uso de carga. El sistema da prioridad al suministro de energía eléctrica a la carga. Cuando la energía eléctrica generada por la energía fotovoltaica es mayor que la potencia de la carga, el exceso de energía eléctrica cargará el paquete de baterías a través del controlador de carga y descarga; cuando la luz es débil o de noche, el módulo fotovoltaico no genera electricidad y la batería pasa a través de la máquina integrada de control del inversor. La energía eléctrica almacenada en la batería se convierte en corriente alterna para la carga.
Resumen
La tecnología fotovoltaica modular se aplica al área de oficinas y sala de estar del departamento de proyectos en el sitio de construcción del Edificio 4 ~ 6 en el Parque Industrial de Automóviles Pingshan New Energy, Shenzhen. Un total de 49 grupos están dispuestos en el grupo 2A+B (ver Figura 5), equipados con 8 inversores. La capacidad instalada total es de 421,89kW, la generación de energía promedio anual es de 427.000 kWh, la emisión de carbono es de 0,3748kgCOz/kWh, y La reducción anual de carbono del departamento de proyectos es de 160tC02.
La tecnología fotovoltaica modular puede reducir eficazmente las emisiones de carbono en el sitio de construcción, compensando la negligencia en la reducción de las emisiones de carbono en la etapa inicial de construcción del edificio. La modularización, estandarización, integración y rotación pueden reducir en gran medida el desperdicio de materiales de construcción, mejorar la eficiencia de uso y reducir las emisiones de carbono. La aplicación de campo de la tecnología fotovoltaica modular en el departamento de proyectos de nueva energía eventualmente logrará una tasa de consumo de más del 90% de la energía limpia distribuida en el edificio, más del 90% de la satisfacción de los objetos de servicio y reducirá las emisiones de carbono del departamento de proyectos en más del 20% cada año. Además de reducir las emisiones de carbono del sistema energético general del edificio del departamento de proyectos, BIPV también proporciona una ruta técnica de referencia para que los edificios públicos en diferentes regiones y bajo diferentes condiciones climáticas alcancen los objetivos de neutralidad de carbono. Llevar a cabo investigaciones relevantes en este campo a tiempo y aprovechar esta rara oportunidad puede hacer que nuestro país tome la iniciativa y lidere este cambio revolucionario.
Hora de publicación: 17-07-23