1、談談光電建筑的應用和發展給“光伏建筑一體化”更個名 /1/view-7011288.htm嚴格地講，“光伏建筑一體化”這一說法不是很科學。建筑應該是一個整體，建筑結構、構配件和建筑材料都是它的組成部分，通過連接，固定成為一體。光伏應用于建筑，是要把光伏組件用固定件、焊接或膠粘的辦法，固定在建筑上，成為建筑的組成部分。所以，不論光伏組件是否作為建筑外圍護結構的構配件，光伏組件都是與建筑結為一體的。至于BAPV和BIPV（光伏建筑一體化）的稱謂，只不過是針對光伏組件是否承擔建筑功能而言的。光伏應用于建筑有兩種基本形式，一種是光伏組件附加安裝在建筑上，光伏組件除具有發電功能外，不具有任何其他的建筑功
2、能。比如，把光伏組件用支架安裝在混凝土平屋頂上，光伏組件就不具有建筑的屋頂功能。另一種是，光伏組件直接作為建筑材料或構配件安裝在建筑上，光伏組件除具有發電功能外，還具有某種建筑功能。比如，光伏組件作為采光頂的透明玻璃面板，就要具有采光屋頂的全部功能。所以，把后一種形式稱作“光伏建筑一體化”是不準確的。我們應該統稱這兩種形式為“光電建筑”或“建筑光伏”。光電建筑是針對建筑而言的，其含義最早見于住房和城鄉建設部關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見一文中。文件對光電建筑的解釋是：“利用太陽能光電轉換技術，解決建筑物、城市廣場、道路及偏遠地區的照明、景觀等用能需求。”建筑光伏是針對光伏系統而言的，
3、是指此類光伏系統是建在建筑上的，而不是建在地面上的，更不是用在航天上的。建筑光伏的特征是應用形式的多樣化建筑光伏應用形式的多樣化是針對地面光伏發電站而言的，地面光伏發電站的形式比較單一，而建筑光伏的安裝形式比較復雜。光伏組件可以安裝在屋頂上，形成光伏組件屋面、光伏采光頂、光伏瓦屋面、光伏金屬屋面等；光伏組件還可以安裝在墻面上，形成光伏幕墻、光伏窗間墻等；光伏組件也可以與建筑遮陽結合，形成光伏外窗遮陽、光伏屋檐遮陽、光伏雨篷遮陽、光伏長廊遮陽，以及停車棚、公交站亭、過街天橋、體育場看臺等光伏遮陽；光伏組件還可以與農業溫室結合，形成光伏溫室。目前，與建筑光伏應用形式多樣化相適應的光伏產品，正朝著建
4、材化和構件化的方向發展。比如，適合于瓦屋面的光伏瓦，適合于防水材料的柔性薄膜光伏組件，適合于透明幕墻和采光頂的中空光伏組件，適合于采光要求的不同透光率的光伏組件，適合于上人屋面和防火的蜂窩式光伏組件，適合于分散布局的微型逆變器，以及適合于建筑美觀和防水的整體光伏屋頂構造等。截至2015年3月，我國光伏裝機量累計3312萬千瓦，其中地面光伏發電站2779萬千瓦，分布式光伏533萬千瓦。建筑光伏作為分布式光伏的主流形式，可以占到70%80%，約有將近400萬千瓦。在這400萬千瓦的建筑光伏中，以屋頂光伏為主。其中，又以工業建筑屋頂光伏居多。在工業建筑屋頂光伏中，大多為在既有工業建筑的金屬屋面上附加
5、安裝。建筑光伏首先要符合建筑的相關要求建筑光伏的載體是建筑，光伏組件可以安裝在建筑的屋面、墻面、遮陽、陽臺、窗等部位，安裝在這些部位的光伏組件要滿足該部位的建筑要求。否則，破壞這些部位的建筑要求，就可能會給建筑帶來一定的危害。所以，光伏與建筑結合，首先要滿足建筑要求，再來談光伏發電。俗話說：“皮之不存，毛將焉附？”沒有建筑，也就無從談建筑光伏發電了。光伏組件用于建筑外圍護結構，應滿足室內環境的要求。其一是采光要求，如果光伏組件用于采光頂、透明幕墻或窗，就要符合采光系數標準值的規定。其二是通風要求，如果光伏組件用于建筑幕墻或窗，就應考慮通風開口有效面積的規定。其三是保溫、隔熱要求，如果光伏組件用
6、于采光頂、透明幕墻和窗，就應符合建筑氣候分區外圍護結構傳熱系數限值、熱惰性指標和氣密性的規定。光伏組件用于建筑構造，應滿足建筑構造的要求。其一是屋面要求，如果光伏組件作為屋面材料，應符合具有良好防水、冬季保溫、夏季隔熱、適應主體結構受力變形、承受風雪荷載、阻止火勢蔓延和外形美觀的要求。其二是墻體要求，如果光伏組件作為玻璃幕墻面板，就應符合風壓變形、雨水滲漏、空氣滲透、保溫、隔聲、耐撞擊、平面內變形、防火、防雷、抗震等物理性能要求。其三是遮陽要求，如果光伏組件作為建筑外遮陽板，就應符合遮陽系數、承載力、耐腐蝕、防火等性能要求。其四是陽臺要求，如果光伏組件作為建筑陽臺的欄板，就要符合水平荷載、欄板
7、高度和電氣安全的要求。光伏系統安裝于建筑，應符合建筑安全的要求。其一是荷載要求，在既有建筑上安裝光伏組件，必須進行建筑結構的安全性復核。其二是防火要求，光伏組件作為建筑構件或建筑材料，其燃燒性能和耐火極限不應低于規定的要求。其三是防雷要求，建筑光伏系統不僅應采取外部防雷措施，還要安裝內部防雷裝置。其四是電氣安全要求，建筑光伏系統的絕緣電阻、漏電流必須符合相關規定，接口處必須采用安全插頭。建筑光伏還應符合光伏發電的要求。其一是太陽能資源要求，建筑光伏的發電設計應充分考慮當地的太陽輻射量、峰值日照時數、天氣影響因素、環境遮擋因素等。其二是發電量要求，建筑光伏的發電設計應準確計算光伏方陣的最佳傾角、
8、方位角和年發電量，使光伏發電量最大化。其三是發電效率要求，建筑光伏的發電設計應根據具體情況，選擇光伏組件，優化系統匹配，保證光伏組件的清潔。其四是電能質量要求，光伏電力必須滿足現行國家標準電能質量的規定。困擾光電建筑發展的原因不是技術2014年，分布式光伏新增裝機量僅完成了預期目標的20%。這個事實說明，我國光電建筑的發展是存在問題的。和德國相比，它有電價補貼政策，我們也有；它要求光伏電力全額并網，我們也要求；他具有屋頂安裝技術，我們的建筑技術并不比他差。那究竟是什么原因困擾著光電建筑的發展呢？原因之一：建筑業主的認識。建筑業主不了解光伏，就不可能在他的建筑上安裝光伏。與其給建筑業主講發展新能
9、源的偉大意義，不如讓他知曉建筑光伏能夠給他帶來什么利益。不同的需求有不同的利益。有的業主需要節省電費，比如工廠、商場、地下車庫；有的業主需要示范，比如標志性公共建筑；有的業主需要資本化經營，比如把優質的建筑光伏資產證券化；有的業主需要綜合利用，比如改造屋頂，增加陽光房，參評綠色建筑等。 原因之二：融資方式。工業和倉儲建筑具有較大的屋頂，可以形成較大的發電規模，且工商業電價高于居民電價，用電量也大，是目前建筑光伏的主戰場。然而，大規模的建筑光伏屬于資金密集型項目，廣大工商企業很難融到大量資金。如果沒有金融機構的投資，這個市場就很難繁榮起來。其實，光伏發電的金融屬性已經非常明顯了，關鍵在于我國金融
10、市場的進一步放開。原因之三：發電所有者權益。建筑光伏系統實質上就是發電站，投資建設發電站者就是發電商，他們是為社會提供電力生產，而不僅僅是為了自己消費。但是，我國的“鼓勵自發自用，余電上網”政策，缺乏對發電商身份的確認，激勵政策不足，導致發電商不能維護自身權益，收益存在一定的風險。原因之四：并網與電費結算。目前，我國的電費結算單位是電網公司，一方面他按照一定的價格購買發電企業的電力，另一方面他又按照售電價格把電賣給用電戶。如果電網公司能夠及時把電費付給光伏發電者，使光伏發電者能真正體驗到光伏發電所帶來的利益，對促進建筑光伏的發展是至關重要的。光電建筑將沿著綠色建筑的方向發展綠色建筑已經成為國家
11、強力推行的一項建筑政策。截至2015年1月，全國已評出2538項綠色建筑標識項目，總建筑面積達到2.92億平方米。綠色化已經成為本世紀的潮流。綠色建筑的第一要義是節約資源，節能與能源利用在綠色建筑評價中的權重最高。建筑光伏技術因其具有獲取陽光資源的普遍性、提供可再生能源電力的主動性、既有建筑節能改造的便捷性、明顯的投資價值等特點，正在逐漸成為最具潛力的應用形式。在綠色建筑的推廣中，綠色既有建筑是最大的難點。我國既有建筑面積超過400億平方米，建筑能耗占社會總能耗的30%，建筑的主要能耗是電耗，空調所耗電能約占電耗的2?M3左右。建筑光伏技術因其具有發電能力，所發電力可以抵消煤電用量。如果建筑光伏面積能夠達到既有建筑面積的5%，建筑光伏發電能夠占到建筑電耗的5%，對建筑節能的貢獻就是非常可觀的。所以，既有建筑節能改造是建筑光伏最大的市場。我國有13億人口、4億戶家庭，超過4億個家庭住宅。如果平均每個家庭住宅安裝500W光伏系統，全國戶用光伏系統就可達到2億kW，相當于10個三峽水電站。所以，戶用建筑光伏是一個全民投資光伏、全民消費綠色電力的偉大事業。從技術層面看，光伏屋頂、光伏遮陽、光伏陽臺、光伏窗間墻等應用技術已經成熟。一旦光伏電價與常規電價持平，一個戶用建筑光伏的繁榮時代就會真正到來。【文獻標識碼】C【文章編號】1671-3362（2015）06-0066-02
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