À l'heure actuelle, la plupart des gens s'intéressent à la réduction des émissions de carbone des bâtiments permanents.Il existe peu de recherches sur les mesures de réduction des émissions de carbone pour les bâtiments temporaires sur les chantiers.Les services de projet sur les chantiers dont la durée de vie est inférieure à 5 ans utilisent généralement des maisons de type modulaire réutilisables, réutilisables.Réduisez le gaspillage de matériaux de construction et réduisez les émissions de carbone.
Afin de réduire davantage les émissions de carbone, ce dossier développe un système photovoltaïque modulaire tournant pour le projet de maison modulaire de redressement afin de fournir de l'énergie propre pendant son fonctionnement.Le même système photovoltaïque de redressement est disposé sur le bâtiment temporaire du département de projet du chantier de construction, et le support photovoltaïque standardisé et la conception de son système photovoltaïque sont réalisés de manière modulaire, et la conception intégrée modularisée est réalisée avec une certaine spécification. de module unitaire pour former un produit technique intégré et modularisé, détachable et tournant.Ce produit améliore l'efficacité de la consommation d'énergie du département de projet grâce à la « technologie flexible directe de stockage solaire », réduit les émissions de carbone pendant le fonctionnement des bâtiments temporaires sur le chantier de construction et fournit un soutien technique pour la réalisation de l'objectif de bâtiments à carbone proche de zéro. .
L'énergie distribuée est une méthode d'approvisionnement en énergie qui intègre la production et la consommation d'énergie organisées du côté de l'utilisateur, ce qui réduit les pertes lors du transport d'énergie.Les bâtiments, en tant que source principale de consommation d'énergie, utilisent l'énergie de production d'énergie photovoltaïque inutilisée sur les toits pour réaliser l'autoconsommation, ce qui peut promouvoir le développement du stockage d'énergie distribué et répondre à l'objectif national de double carbone et à la proposition du 14e Plan quinquennal.L'autoconsommation de l'énergie des bâtiments peut améliorer le rôle du secteur du bâtiment dans les objectifs de double carbone du pays.
Ce dossier étudie l'effet d'autoconsommation de la production d'énergie photovoltaïque des bâtiments temporaires sur les chantiers de construction et explore l'effet de réduction des émissions de carbone de la technologie photovoltaïque modulaire.Cette étude porte principalement sur le service projet de maisons de type modulaire sur chantier.D'une part, le chantier étant un bâtiment temporaire, il est facile de l'ignorer dans le processus de conception.La consommation énergétique par unité de surface des bâtiments temporaires est généralement élevée.Une fois la conception optimisée, les émissions de carbone peuvent être efficacement réduites.En revanche, les bâtiments temporaires et les installations photovoltaïques modulaires peuvent être recyclés.Outre la production d’énergie photovoltaïque pour réduire les émissions de carbone, la réutilisation des matériaux de construction réduit également considérablement les émissions de carbone.
La technologie « Stockage solaire, flexibilité directe » est un moyen technique important et un moyen efficace pour atteindre la neutralité carbone dans les bâtiments
À l’heure actuelle, la Chine ajuste activement sa structure énergétique et promeut un développement à faibles émissions de carbone.En septembre 2020, le président Xi Jinping a proposé un objectif double carbone lors de la 75e session de l’Assemblée générale des Nations Unies.La Chine atteindra son maximum d'émissions de dioxyde de carbone d'ici 2030 et atteindra la neutralité carbone d'ici 2060. « Les suggestions du Comité central du Parti communiste chinois sur la formulation du quatorzième plan quinquennal pour le développement économique et social national et les objectifs à long terme pour 2035" a souligné qu'il est nécessaire de promouvoir la révolution énergétique, d'améliorer la capacité de consommation et de stockage des nouvelles énergies ;accélérer la promotion d'un développement à faible intensité de carbone, développer des bâtiments écologiques et réduire l'intensité des émissions de carbone.En se concentrant sur le double objectif carbone de neutralité carbone et les recommandations du 14e Plan quinquennal, divers ministères et commissions nationaux ont successivement introduit des politiques de promotion spécifiques, parmi lesquelles l'énergie distribuée et le stockage d'énergie distribué sont les principales orientations de développement.
Selon les statistiques, les émissions de carbone liées à l'exploitation des bâtiments représentent 22 % des émissions totales de carbone du pays.La consommation d'énergie par unité de surface des bâtiments publics a augmenté avec la construction de bâtiments à système centralisé à grande échelle et à grande échelle nouvellement construits dans les villes ces dernières années.Par conséquent, la neutralité carbone des bâtiments est un élément important du pays pour atteindre la neutralité carbone.L'une des orientations clés de l'industrie de la construction en réponse à la stratégie nationale neutre en carbone est de construire un nouveau système électrique de « 'photovoltaïque + charge bidirectionnelle + DC + contrôle flexible' (stockage photovoltaïque direct flexible) » dans la situation de électrification complète de la consommation d'énergie dans le secteur de la construction.On estime que la technologie du « stockage solaire flexible direct » peut réduire les émissions de carbone d'environ 25 % dans l'exploitation des bâtiments.Par conséquent, la technologie « flexibilité directe du stockage solaire » est une technologie clé pour stabiliser les fluctuations du réseau électrique dans le domaine du bâtiment, accéder à une grande proportion d’énergie renouvelable et améliorer l’efficacité électrique des futurs bâtiments.Il s’agit d’un moyen technique important et d’un moyen efficace pour atteindre la neutralité carbone des bâtiments.
Système photovoltaïque modulaire
Les bâtiments temporaires sur le chantier utilisent principalement des maisons de type modulaire réutilisables, c'est pourquoi un système de modules photovoltaïques modulaires qui peut également être retourné est conçu pour les maisons de type modulaire.Ce produit de construction temporaire photovoltaïque de chantier zéro carbone utilise la modularisation pour concevoir des supports photovoltaïques et des systèmes photovoltaïques standardisés.Tout d'abord, il s'appuie sur deux cahiers des charges : maison standard (6×3×3) et maison passerelle (6×2×3), l'aménagement photovoltaïque est réalisé en carrelage sur le dessus de la maison de type modulaire, et monocristallin. des panneaux photovoltaïques en silicium sont posés sur chaque conteneur standard.Le photovoltaïque est posé sur le support photovoltaïque ci-dessous pour former un composant photovoltaïque modulaire intégré, qui est hissé dans son ensemble pour faciliter le transport et le retournement.
Le système de production d'énergie photovoltaïque est principalement composé de modules photovoltaïques, d'une machine intégrée de contrôle de l'onduleur et d'un bloc de batteries.Le groupe de produits se compose de deux maisons standard et d'une maison à allée pour former un bloc unitaire, et six blocs unitaires sont combinés en différentes unités spatiales du département de projet, de manière à s'adapter à la disposition spatiale du département de projet et à former un projet préfabriqué zéro carbone. plan.Les produits modulaires peuvent être variés et librement adaptés à des projets et des sites spécifiques, et utilisent la technologie BIPV pour réduire davantage les émissions de carbone du système énergétique global du bâtiment du département de projet, offrant ainsi la possibilité aux bâtiments publics de différentes régions et sous différents climats d'atteindre objectifs de neutralité carbone.Le parcours technique pour référence.
1. Conception modulaire
La conception intégrée modulaire est réalisée avec des modules unitaires de 6 m × 3 m et 6 m × 2 m pour réaliser un chiffre d'affaires et un transport pratiques.Garantissez un atterrissage rapide du produit, un fonctionnement stable, de faibles coûts d’exploitation et réduisez le temps de construction sur site.La conception modulaire réalise la préfabrication de l'usine assemblée, l'empilage et le transport globaux, le levage et la connexion de verrouillage, ce qui améliore l'efficacité, simplifie le processus de construction, raccourcit la période de construction et minimise l'impact sur le chantier de construction.
Principales technologies modulaires :
(1) Les ferrures d'angle compatibles avec la maison de type modulaire sont pratiques pour la connexion du support photovoltaïque modulaire avec la maison de type modulaire ci-dessous ;
(2) La disposition photovoltaïque évite l'espace au-dessus des raccords d'angle, de sorte que les supports photovoltaïques puissent être empilés ensemble pour le transport ;
(3) Cadre de pont modulaire, pratique pour la disposition standardisée des câbles photovoltaïques ;
(4) La combinaison modulaire 2A+B facilite la production standardisée et réduit les composants personnalisés ;
(5) Six modules 2A+B sont combinés en une petite unité avec un petit onduleur, et deux petites unités sont combinées en une grande unité avec un plus grand onduleur.
2. Conception à faible émission de carbone
Basée sur une technologie zéro carbone, cette recherche conçoit des produits de construction temporaires photovoltaïques sans carbone, une conception modulaire, une production standardisée, un système photovoltaïque intégré et des équipements modulaires de transformation et de stockage d'énergie, y compris des modules photovoltaïques et des modules onduleurs, des modules de batterie pour former un système photovoltaïque qui réalise zéro émission de carbone pendant le fonctionnement du département de projet de chantier.Les modules photovoltaïques, les modules onduleurs et les modules de batterie peuvent être démontés, combinés et retournés, ce qui est pratique pour retourner des projets avec la maison de type boîte.Les produits modulaires peuvent s'adapter aux besoins de différentes échelles grâce à des changements de quantité.Cette idée de conception de modules détachables, combinables et unitaires peut améliorer l’efficacité de la production, réduire les émissions de carbone et promouvoir la réalisation des objectifs de neutralité carbone.
3. Conception du système de production d’énergie photovoltaïque
Le système de production d'énergie photovoltaïque est principalement composé de modules photovoltaïques, d'une machine intégrée de contrôle de l'onduleur et d'un bloc de batteries.Le PV de la maison de type modulaire est disposé en tuile sur le toit.Chaque conteneur standard est posé avec 8 morceaux de panneaux photovoltaïques en silicium monocristallin d'une taille de 1924 × 1038 × 35 mm, et chaque conteneur d'allée est posé avec 5 morceaux de panneaux photovoltaïques en silicium monocristallin d'une taille de 1924 × 1038 × 35 mm.
Pendant la journée, les modules photovoltaïques génèrent de l'électricité, et le contrôleur et l'onduleur convertissent le courant continu en courant alternatif pour une utilisation en charge.Le système donne la priorité à la fourniture d'énergie électrique à la charge.Lorsque l'énergie électrique générée par le photovoltaïque est supérieure à la puissance de la charge, l'énergie électrique excédentaire chargera la batterie via le contrôleur de charge et de décharge ;lorsque la lumière est faible ou la nuit, le module photovoltaïque ne génère pas d'électricité et la batterie passe par la machine intégrée de contrôle de l'onduleur.L'énergie électrique stockée dans la batterie est convertie en courant alternatif pour la charge.
Résumé
La technologie photovoltaïque modulaire est appliquée aux bureaux et à l'espace de vie du département de projet sur le chantier de construction du bâtiment 4 à 6 dans le parc industriel automobile de nouvelles énergies de Pingshan, à Shenzhen.Un total de 49 groupes sont disposés dans le groupe 2A+B (voir Figure 5), équipés de 8 onduleurs. La capacité totale installée est de 421,89 kW, la production annuelle moyenne d'électricité est de 427 000 kWh, l'émission de carbone est de 0,3748 kgCOz/kWh et la réduction annuelle de carbone du département projet est de 160 tC02.
La technologie photovoltaïque modulaire peut réduire efficacement les émissions de carbone sur le chantier de construction, compensant ainsi la négligence de la réduction des émissions de carbone lors de la phase initiale de construction du bâtiment.La modularisation, la standardisation, l'intégration et la rotation peuvent réduire considérablement le gaspillage de matériaux de construction, améliorer l'efficacité d'utilisation et réduire les émissions de carbone.L'application sur le terrain de la technologie photovoltaïque modulaire dans le département des projets d'énergie nouvelle permettra à terme d'atteindre un taux de consommation de plus de 90 % de l'énergie propre distribuée dans le bâtiment, plus de 90 % de la satisfaction des objets de service et de réduire les émissions de carbone du département de projet de plus de 20% chaque année.En plus de réduire les émissions de carbone du système énergétique global des bâtiments du département de projet, le BIPV fournit également un itinéraire technique de référence pour les bâtiments publics de différentes régions et sous différentes conditions climatiques pour atteindre les objectifs de neutralité carbone.Mener à temps des recherches pertinentes dans ce domaine et saisir cette rare opportunité pourrait permettre à notre pays de prendre la tête et de prendre la tête de ce changement révolutionnaire.
Heure de publication : 17-07-23