上海世博会太阳能应用

关键字： 上海世博会；太阳能，光伏建筑一体化；太阳能灯
The Application of Solar Energy in Shanghai World Expo
Hao guo qiang, Li hong bo，Huang yong,Yu xiao tong,Chen ming bo Abstract: The subject of World Expo Shanghai 2010 is better city, better life. Solar energy is the one of the most important application of renewable energy in city. In this paper, the applications of solar energy in World Expo Shanghai 2010 are introduced, including building integrated photovoltaics(BIPV) , solar lamps and other products using solar energy.
1）中国馆光伏建筑一体化应用 上海世博会中国馆位于世博会规划区核心区。 中国馆由国家馆、中国地区馆、港澳台馆三部分组 成。中国国家馆是建筑的主体，建筑布局上处于主 要地位。光伏建筑一体化应用系统主要集中于中国 国家馆上。 国家馆是世博园区中最高的单体建筑，也是最 具有显示度的一个建筑。它全部由巨型钢构架构 成，轮廓像斗拱，形体则像中国传统木建筑，连同下 部的4个核心筒看，又像一个巨型四脚鼎，整体选用 “中国红”，形象突出。这种形体的建筑对于太阳能 的应用提出了很大的挑战。立面上很难采用太阳能
图3 主题馆太阳能应用效果图
4）南市电厂光伏建筑一体化应用
南市电厂位于上海世博会浦西园区，已具有百 年历史，所在区域是上海近代工业文明的发源地之 一，南市电厂主厂房和烟囱改建是上海世博会城市 最佳实践区的一期工程，其中主厂房将改造为世博 会主题馆之一的未来探索馆。太阳能发电系统主要 应用在南市发电厂主厂房上，太阳能光伏发电组件 辅设在屋顶上及部分南立面上。太阳电池组件采用 的形式多样，主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅电池组 件、HIT电池组件及数倍聚光电池组件，其中主要以 单晶硅、多晶硅太阳电池应用为主。系统总装机容 量约0.5MW，采用升压后并网方式发电。 3.2 太阳能灯应用
综合以上考虑，在上海世博会中太阳能灯的使 用主要集中于世博村、世博公园、城市最佳实践区 以及世博园区中临时道路照明等地，应用形式采用 太阳能与LED相结合以及风光互补照明系统等新 型技术。
上海节能
32 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年 第 2 期
节能工程
S hanghai Energy Conservation 上海节能
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节能工程
上海世博会太阳能应用
上海太阳能工程技术研究中心有限公司 郝国强 李红波 黄 勇 于霄童 陈鸣波
摘 要： 2010 年上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”，太阳能是可再生能源在城市中应用的主 要 形 式 之 一 ， 文 章 主 要 介 绍 了 上 海 世 博 会 中 太 阳 能 发 电 的 应 用 形 式 ， 包 括 光 伏 建 筑 一 体 化 (BIPV)、 太 阳 能 灯及太阳能小品应用。
2、科技创新目标任务：完成政策性技术改造
投入 3.5 亿元，完成 4 能小品应用 除了光伏建筑一体化应用及太阳能灯的应用
外，在世博园区中还有太阳能小品的应用。太阳能 小品的应用主要包括：太阳能亭、太阳能公交站牌、 太阳能厕所、太阳能雕塑、太阳能信息指示牌等。图 4为太阳能公交站牌。
筑有较好的结合 （设计阶段），符合一体化设计原 则，为以后的工作打下了良好的基础。
宝山区2009年节能工作有新目标
1、加强节能目标考核评价：编制 2009 年节 能降耗实施方案，制定 2009 年考核办法，分解各 街镇、园区年耗能千吨标煤以上重点用能单位节能 目标，并加强年度考核和措施落实。2009 年宝山区 规模以上工业企业万元产值能耗下降率保 7 争 8， 综合能耗控制值 100 万吨标煤。继续推进电镀、化 工、造纸、医药等高能耗高污染行业清洁生产审核， 加大节能技改，重点实施锅炉、热电联供、电机和照 明系统改造。
电池组件，一是因为立面向里收缩，会有遮挡问题； 二是因为立面颜色以红色为主，应用太阳电池组件 会使建筑整体效果受到破坏。所以国家馆的太阳能 应用以屋顶为主，但屋顶又不可满铺，否则会影响 整个顶面的效果，因此拟采取间隔铺设的方法，在 建筑的最高顶面区域采用与屋顶一体化组件，其中 部分区域采用透光式光伏组件，即将透光式光伏组 件作为屋顶，形成完全的光伏建筑一体化组件，除 了发电还需具有防水、保温等功能。此外还采用了 光伏遮阳组件。效果如图1所示。中国馆太阳能应用 主要以展示为主。光伏建筑一体化总装机容量约 0.4MW，采用升压后并网方式发电。
太阳电池进入实用阶段不久，就被应用于照明 领域。太阳能灯可分为太阳能路灯、太阳能庭院灯、 太阳能草坪灯、太阳能景观灯、太阳能交通信号灯 等。
太阳能灯节能、安装方便、寿命长、故障少、符 合节能减排、绿色环保的方向。尤其是遇到大的自 然灾害的情况下，不会因基础设施被破坏而停电。 目前大部分公共照明工程的施工都比较复杂，要制 作地基、开挖缆沟、铺设电缆，一般线路长、成本高。 而太阳能灯是一个独立的系统，安装时根据灯具制 作地基，不用铺设电缆，安装方便。此外，太阳能灯 的使用电压较低，相对比较安全。
图1 中国馆太阳能应用效果图
2)世博中心光伏建筑一体化应用 上海世博中心位于黄浦江南岸的世博会规划 围栏区B片区的滨江绿地内。“绿色、节能、环保”是 世博中心所要体现的一个重要主题，太阳能应用是 其中一个重要方面，应用形式即为光伏建筑一体化 并网系统。 世博中心屋顶有大片的平坦面积约4万平方 米，太阳能应用主要集中在屋顶，效果如图2所示。 在屋顶采用常规光伏组件，采取平铺的方式，与屋 顶绿化相结合，间隔布置，太阳能绿色能源的意义 得以充分体现。此外，屋顶设备房南立面采用光伏 遮阳式组件。世博中心太阳能光伏系统总装机功率 约1MW，采用升压后并网方式发电。
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3 上海世博会太阳能应用 上海世博会中太阳能发电的应用形式主要有
光伏建筑一体化并网系统、太阳能灯及太阳能小品 应用。上海世博会相比往届世博会太阳能的利用有 以下特点。一是规模大。光伏建筑一体化并网系统 总装机容量约有4.5MW，远大于历届世博会太阳 能的应用；二是形式多样。除了光伏建筑一体化并 网系统的应用还包括太阳能照明和指示系统，以及 太阳能亭、太阳能雕塑、太阳能景观等应用；三是技 术先进。经过五年的发展，光伏技术得到了突飞猛 进的发展，2010年上海世博会太阳能技术超过了 往届世博会太阳能应用技术。 3.1光伏建筑一体化并网系统应用
3）太阳能灯的使用主要集中于世博村、城市最 佳实践区以及世博园区中临时道路照明等地，应用 形式主要采用太阳能与LED相结合以及风光互补 照明系统等新型技术。
4）太阳能发电成本较高，在我国还处于示范阶 段，在北京奥运会与上海世博会中已进行了一定规 模的应用，但若要从示范阶段向规模化应用还需要 国家政策的支持。
Keywords: World Expo Shanghai, Solar energy, BIPV, Solar lamps
1 前言 中国2010年上海世博会主题是“城市，让生活
更美好”，并在此主题下体现“科技世博”、“生态世 博”的理念，特别是在清洁能源利用方面，体现先进 性和导向性。太阳能是可再生能源在城市中应用的 主要形式之一。在世博会上应用太阳能对于推动我 国太阳能等可再生能源发展具有广泛的示范效应。
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图2 世博中心太阳能应用效果图
3）主题馆光伏建筑一体化应用 上海世博会主题馆位于上海世博会规划围栏 区B片区世博轴西侧。考虑到主题馆的形态及构 造，再结合太阳能应用的设计原则，太阳能光伏发 电系统主要应用于主题馆屋顶上。屋面作为主题馆 的第五立面，面积达 6.4万m2。 屋面形态采用菱 形与三角形结合的立体构图。屋顶采用与屋面一体 化组件，替代部分屋顶材料构成有规律性的图案， 使主题馆的屋顶具有特殊的艺术效果及鲜明的科 技特色。与屋面一体化的太阳电池组件，在屋顶平 铺，菱形部分满铺，中间采用透光式组件，整体效果 如图3所示。系统总装机容量约2.6MW，系统建成 后将成为国内单体建筑上最大的光伏建筑一体化 系统，系统采用升压后并网方式发电。
2 世博会太阳能应用历史 1982年，主题为“能源推动世界”的世博会在
美国田纳西州的诺克斯维尔举行。中国馆展出了 太阳热水器、太阳灶、太阳能航标灯、太阳能电围
栏、沼气利用以及具有中国民族特色的各类工艺 品等，展示了我国太阳能应用技术。2000年在德国 汉诺威举办的世博会，展示了当时世界最先进的 太阳能建筑、光伏发电装置和当时世界最大的太 阳 能 游 艇 ，点 燃 了 21 世 纪“ 太 阳 能 世 纪 ”的 星 火 。 2005年的日本爱知世博会，“环保、节能”是其向世 界展示的重要理念之一。在博览会上，太阳能电池 有3种，分别是多晶硅、双面受光型单晶硅和非晶 硅。这些太阳能发电技术展示了太阳能等可再生 能源可以高效率地提供电力，缓解传统能源的供 给紧张局面，为保护环境，实现循环型的社会模式 做出贡献。
图4 太阳能公交站牌
4 总结 1） 上海世博会中太阳能应用以光伏建筑一体