建筑光伏一体化首选—HELIOS POWER 发布日期:2023-09-04

近日,【光伏资讯】了解到,位于意大利特雷维索省蛋鸡养殖场起火,火灾可能是光伏系统引发的,烧毁了1500多平方米的隔热罩,产生大量烟雾,导致棚内数万羽蛋鸡窒息。

来自蒙特贝卢纳、卡斯泰尔夫兰科、特雷维索三个城市的消防队员在火灾现场提供了帮助,共动用了三辆消防车和16名人员来灭火。

 

据消防人员称,此次火灾导致该养殖场的两万多羽蛋鸡直接死亡。至于起火原因,当地消防部门表示:“火灾可能是光伏系统引发的,烧毁了1500多平方米的隔热罩,产生大量烟雾,导致棚内数万羽蛋鸡窒息。”

近年来,随着低碳生产的推广,国内国外都开始流行起光伏智能养鸡。

 

然而,近年来因光伏发电起火造成严重损失的案例已有很多。以往的报道称,光伏系统是一个相对复杂的电气系统,系统设计不合理、过于复杂或者过于简单都可能会导致问题的发生;比如说,过长的直流电缆、太阳能电池板的串联方式不正确等,都会导致电压、电流过大而引发火灾。此外,设备故障、电站系统衰减、设备老化、维护及修理技术失误等也是造成电站安全风险极其重要的原因。

 

而事实上光伏发电技术从地面粗暴移植安装于屋顶后,而相关的技术标准和产品都没有因为建筑的需求而提升,自然更加容易引发火灾。

 

具体而言包含以下因素:

传统光伏组件技术应用于建筑光伏一体化场景的主要缺陷

1、热斑效应:一串联支路的电池组中任意电池如被遮蔽,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组所产生的能量,被遮蔽的太阳电池组件此时会发热。这种效应能严重的破坏太阳电池,直接导致失效或着火燃烧。传统光伏组件技术的结构设计存在这样的天然缺陷。

2、PID效应:又称电势诱导衰减,是电池组件的封装材料和其上表面及下表面的材料,电池片与其接地金属边框之间在高电压作用下出现离子迁移,而造成组件性能衰减的现象。PID效应是长期导致组件衰减甚至严重退化的主要原因,由此引起的组件功率衰减有时甚至超过50%;导致这一危害的根本原因就是现有的光伏组件在组建发电网络时是采用串联方式,形成20~30余倍的单个组件电压1000V的直流电压

3、高压直流拉弧:传统光伏组件采用串联方式连接,形成直流侧高压,目前采用1000V,1500V二个电压等级。该电压对人类活动构成极大的安全威胁。高压直流也容易拉弧引发火灾,该因素约占屋顶分布式光伏发电火灾因素的45%

4、耐候性问题:传统光伏组件背面为有机材料在屋顶高温高湿度的环境下,耐候性能大大降低,使用寿命低于地面电站场景。

5、独立运行问题:传统光伏组件采用串联方式连接,导致各光伏组件不能独立运行,一旦其中一个组件出现问题,串内的能量会聚集到问题组件,极易造成火灾风险

6、消防问题传统光伏组件产品的背面为有机材料或玻璃,均无法达到建筑防火A2级要求;BIPV产品内侧必须是防火耐燃材料,确保符合消防标准

7、承重问题:传统的组件产品的结构力学设计,只能保证一定风压力,从来没有考虑过人在组件面上的活动。但BIPV产品作为建筑材料必须考虑人在上面的行走活动

8、隐裂风险:隐裂就是一些肉眼不可见的细微破裂,晶硅电池片由于其自身晶体结构的特性,很容易破裂,隐裂可以说是一种较为常见的电池片自身缺陷。会导致电池片部分乃至整片失效。传统产品因为未考虑人类在组件表面的活动因此对隐裂问题是没有设计控制措施的BIPV因为受人类日常活动影响采用晶硅电池的BIPV必须考虑隐裂带来的风险

9、电气安全BIPV产品作为建筑材料,其应用场景大大有别于传统组件产品,作为建筑材料已经与人类生活紧密相连,密不可分,电气的安全性成为重大的考量。任何高于人类需求的安全电压的BIPV产品都会给人类生活安全构成威胁。真正的BIPV产品首先要在电气电压安全方面做好彻底的防范保证。安全低压产品无疑是最佳解决方案。

10、建筑通用性BIPV产品作为建筑材料产品,应该与既有建筑维护结果充分的衔接,尽量通用一致以实现既有建筑的大规模使用。

上述缺陷也是导致过去30多年来,建筑光伏一体化(BIPV)产业发展一直止步不前的根本原因,市场急需创新产品和解决方案出现。

为了预防和减少光伏系统发生火灾的风险,畜牧养殖企业如果再建设光伏智能畜牧场的话,建议在光伏系统的设计选型上优先选用安全性高的、建材化系统,满足建筑功能的光伏发电系统,在施工和运行过程中,注重安全性,加强设备的维护保养和定期检查,确保设备运行正常。

赫里欧(HELIOS)针对畜牧专业解决方案介绍

幸运的是,赫里欧的国际化专家团队经过3年产业化研究开发,彻底解决上述痛点,并于2017年创立新型太阳能科技企业:赫里欧新能源科技有限公司。

HELIOS新型智能建筑光伏一体化系统产品(BIPV)终于彻底解决前述10大缺陷,产品经过示范项目的应用实证,充分证明了HELIOS系列产品独到优势

该产品解决方案如下:

1、 BIPV的基本定位

发电建材(BIPV)产品首先必须是建筑材料,其次才是光伏发电材料;光伏发电是作为建筑材料的附加。正是基于这一理论的指导下,发电建材(BIPV)产品才能与现有建筑完美结合,而不是作为特殊材料的特殊应用,彻底解决光伏组件产品难于与建筑结合的问题。

2、高安全性,高可靠性

    发电建材(BIPV产品作为建筑材料的光伏发电,其安全性非常重要。HELIOS公司的产品采用了安全电压(48V)进行直流侧发电,并采用汽车级电力电子逆变技术,实现了电气的高安全性和高可靠性,真正实现了25年免于维护保养无易损件更换,超低故障率。

3、更优化的布线技术:针对传统光伏组件产品的热斑、隐裂、PID效应等缺陷,重新设计了光伏发电侧的布线技术,采用专门的特殊布线技术后,完美的规避和消除了这些传统缺陷。特殊的布线结构,使得组件内部由高压变成低压,在组件内部实现电压平衡,可以彻底避免产生PID效应的诱导条件,隐裂和阴影遮挡不会导致发热,大大提高安全性和耐久性。

4、系统采用安全的直流电压:48V输出到直流汇流电缆汇集后,可杜绝传统组件几百伏高压击穿电路引起火灾及伤人的事故

5、更可靠的封装技术:由于采用特殊耐候性封装材料和技术,耐候性大大高于有机背板材料和EVA有机胶,防水隔热遮阳能力极大提升,屋面的高温高湿环境下长期可靠运行,寿命大大提高。

6、可靠的基材选用HELIOS公司的BIPV产品直接采用最优质耐候的铝锌钢板作为基础材料复合光伏布线与封装技术配套汽车级电力电子逆变控制器实现了BIPV产品与建筑结构体系的完美结合。除此之外,组件具有很好的承重能力,每平米可以承受70KG的压力完全满足建筑物需要维护人员上屋顶维护要求

7、更安全的防火材质:选择防火材料作为BIPV产品与建筑物结合的基层,通过消防认证的需要。

8、与建筑物结构的有机衔接:在保证实用性和经济性的同时,HELIOS的BIPV产品经过系统性综合设计,极易安装和拆卸,易于搬迁免维护,抗暴雪、抗冰雹,成套产品便于自行组装,确保系统建造耗能最低。和建筑的有机结合,解决了建筑材料的实用性和经济性,性价比极大提升,与建筑结构体系可以方便衔接整个产品系统只需一种不锈钢螺丝安装即可

 

赫里欧 农业大棚BIPV一体化 :蘑菇种植、牧业、温室大棚、植物工厂等

 

赫里欧 农业大棚BIPV一体化 :牛羊养殖场

 

9、电气系统做到25年免维护:电气系统采用了特殊的布线技术,使得组件内部电气的可靠性极大增强,使得整个电气系统可以做到25年免维护,节约了维护成本。

10、该产品的主要特色有:

— 轻便并且安装方便。完全可以与现有的轻钢屋顶匹配,可以直接更换或是在新建养殖厂房时直接采用这种屋顶材料。不需要额外的支架,减少了投资成本;可降低畜牧业建筑30%左右的建造成本

— 集成绿色建筑功能。可以作为混凝土屋顶的防水隔热层使用。无需额外使用防水卷材和隔热层;

— 屋顶更为美观。以下为两种方案的对比效果图。右图为采用新型光伏屋顶材料建成的屋顶的效果图,新材料除了能够发电,还具有更好的装饰效果。

 

 

详细报告内容,请参加:首届智慧养殖高峰论坛暨农业双碳技术交流会在VIV 亚洲国际集约化畜牧展览会(南京)召开期间,于9月6日在南京华泰万丽酒店召开。

论坛时间:2023年9月6日上午8:30—12:05

论坛地点:南京华泰万丽酒店A厅(南京市建邺区奥体大街139号)

【 11:40-11:55  /畜产业(BRPV)建筑光伏一体化技术分享  演讲人:崔永祥】

一、嘉宾个人简介

崔永祥,赫里欧新能源有限公司董事长,陕西省太阳能行业协会副秘书长兼专家委员、中国光伏行业协会光电建筑专业委员会委员、BIPV光伏绿色建筑产业领军人物、中国建材化光伏创始人,全球安全低压BIPV技术发起人,中国农业健康产业联盟副秘书长。

二、公司简介

赫里欧新能源有限公司 致力于低电压、高安全、防火防水型智能建材化光伏产品的研发、制造和销售,为客户提供各类光伏建筑一体化场景解决方案,以“为所有建筑穿上安全发电的衣服”为使命。公司目前拥有G瓦级规模化发电建材生产基地,荣获国家创新型中小企业、高新技术企业称号。申请专利170余项,其中发明专利32项。公司研发成果荣获中国创新创业大赛陕西赛区一等奖,被评为影响力BIPV解决方案企业,得到各级政府、业界专家、同行企业的高度认可。

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