光伏建筑一体化的发展方向

1. 光伏建筑一体化的发展方向

光伏建筑一体化时代来临了

2. 光伏建筑一体化在国内发展的怎么样

国家能源局正在编制的“十二五”能源发展规划提出，到2020年太阳能发电装机容量达到20GW。
光伏发电与建筑结合的优势很明显：一是节省空间；二是可自发自用，减少电力输送过程的能耗和费用；三是节约成本，适用新型建筑维护材料，替代了昂贵的外装饰材料（玻璃幕墙等），减少建筑物的整体造价；四是在用电高峰期可以向电网供电，解决电网峰谷供需矛盾；五是杜绝了由一般化石燃料发电带来的空气污染。 
我国现在正在大力推行，譬如南京的高铁南站，就采用了光伏建筑一体化。国家也出台了《推动太阳能光电建筑应用的实施办法》，并启动了金太阳示范工程。
相信在不久的将来，我国将会有大批的新建筑采用该技术。

3. 光伏建筑一体化在国内发展的怎么样

光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaics，简称BIPV)指在建筑外围护结构的表面安装光伏组件提供电力，同时作为建筑结构的功能部分，取代部分传统建筑结构如屋顶板、瓦、窗户、建筑立面、遮雨棚等，也可以做成光伏多功能建筑组件，实现更多的功能，如光伏光热系统、与照明结合、与建筑遮阳结合等。
根据安装类型划分，光伏建筑一体化的施工共分为三种，即建材型安装类型、构件型安装类型和与屋顶、墙面结合安装类型。

BIPV优越性显著
光伏建筑系统除了具备发电功能之外，同时还具有抗风压性能、水密性能、气密性能、隔音性能、保温和遮阳性能等建筑外围护所必需的性能和独特的装饰功能，达到建筑围护、建筑节能、太阳能利用和建筑装饰多种功能的完美结合。其优点主要表现为：

光伏建筑的三种主流应用形式
建筑屋顶是建筑物接收太阳辐射量最大的部位，而且在通常情况下也是受到遮挡最小的部位。因此从能效的角度来看，屋顶是建筑光伏一体化的最佳应用场所。而垂直的墙面并非光伏发电的最佳部位，但是建筑立面往往有更多的表面积可以整合光伏系统。通常建筑立面是设计的焦点，不仅要表现形式还要满足必需的功能需求，因此对光伏系统的整合方式提出更高的要求。
除了上述两种光伏建筑一体化的建造形式以外，光伏遮阳也是比较有效的建筑形式，建筑外遮阳的目的是遮蔽直射阳光从而改善建筑热环境，减少建筑运行能耗，是建筑中常用的节能措施。

碳中和推动BIPV发展
《2030年碳达峰行动方案》指出，在光伏建筑方面，未来要深化可再生能源建筑应用，继续推广光伏发电与建筑一体化应用，建设集光伏发电、储能、直流配电、柔性用电于一体的“光储直柔”建筑，到2025年，新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力有望达到50%。前瞻认为，政策方面有利于BIPV行业加速发展，带来更多增量市场。

我国BIPV行业发展走在前列
据中国光伏行业协会介绍，2020年我国BIPV装机容量达到709MW，部分企业BIPV产量已超过欧洲。未来随着BIPV统一标准的建立，BIPV建筑占比也将持续提升，根据我国新增建筑面积测算，2021年我国新增建筑BIPV市场规模约超过1300亿元。

—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国光伏建筑一体化(BIPV)行业发展前景与投资战略规划分析报告》

4. 光伏建筑一体化的优缺点

 (1)绿色能源。太阳能光伏建筑一体化产生的是绿色能源，是应用太阳能发电，不会污染环境。太阳能是最清洁并且是免费的，开发利用过程中不会产生任何生态方面的副作用。它又是一种再生能源，取之不尽，用之不竭。(2) 不占用土地。光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或外墙上，无需额外占用土地，这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要；夏天是用电高峰的季节，也正好是日照量最大、光伏系统发电量最多的时期，对电网可以起到调峰作用。(3)太阳能光伏建筑一体技术采用并网光伏系统，不需要配备蓄电池，既节省投资，又不受蓄电池荷电状态的限制，可以充分利用光伏系统所发出的电力。(4) 起到建筑节能作用。光伏阵列吸收太阳能转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷，所以也可以起到建筑节能作用。因此，发展太阳能光伏建筑一体化，可以“节能减排”。 虽然太阳能光伏建筑一体化有高效、经济、环保等诸多优点，并已在世博场馆和示范工程上得以运用，但光伏建筑还未进入寻常百姓家，成片使用该技术的民宅社区并未出现。这是由于太阳能光伏建筑一体化存有几大问题造价较高太阳能光伏建筑一体化建筑物造价较高。一体化设计建造的带有光伏发电系统的建筑物造价较高，在科研技术方面还有待提升。成本高太阳能发电的成本高。太阳能发电的成本是每度2.5元，比常规发电成本每度1元翻倍。不稳定太阳能光伏发电不稳定，受天气影响大，有波动性。这是由于太阳并不是一天24小时都有，因此如何解决太阳能光伏发电的波动性，如何储电也是亟待解决的问题。

5. 光伏建筑一体化的建筑特点

1. 能够满足建筑美学的要求；2. 能够满足建筑物的采光要求；3. 能够满足建筑的安全性能要求；4. 能够满足安装方便的要求；5. 能够具有寿命长的优势；6. 具有绿色环保的效果；7.无需占用宝贵的土地资源；8.能有效地减少建筑能耗，实现建筑节能；9.降低墙面及屋顶的温升。

6. 光伏一体化城市建筑？

1光伏一体化城市建筑概述
太阳能光伏发电系统是利用光伏电池板直接将太阳辐射能转化为电能的系统，主要由太阳能电池板、电能储存元件、控制器、电力电子变换器以及负载等部件构成。光伏发电系统按运行方式可以分为两类：独立运行的光伏发电系统和并网运行的发电系统。
2光伏建筑系统的设计
2.1设计原则
（1）建筑美学原则：BIPV是建筑物的一个组成本分，整个系统必须符合人们对建筑审美的要求；
（2）建筑智能原则：BIPV系统必须同时满足作为相应建筑物构件所承担的保护、受力、隔热、防水、采光、遮阳等建筑职能；
（3）最大电量输出原则：光电转换是BIPV系统的另一个重要职能。设计者在保证BIPV系统实现其建筑属性的同时，也要考虑如何实现光伏发电系统的电量输出最大化；
（4）BIPV系统的稳定性、可维护原则：BIPV系统在其设计的生命周期内需保证安全、稳定的运行。
2.2光伏建筑系统的设计
（1）当地气象参数的收集。在BIPV设计过程中，地点、气候、纬度、平均日照、平均温度、降水量、湿度、浮尘量、风荷载和地质条件都会影响光伏一体化城市建筑的经济性。
（2）因此在设计前，需要收集当地的气象数据资料。
（3）负载情况分析。负载的计算是独立太阳能光伏发电系统设计的重要内容之一。
（4）光伏板最佳倾斜角的设计。在光伏系统的设计中，光伏板的安装形式和安装角度对光伏板所能接收到的太阳辐射量以及光伏供电系统的发电能力具有很大的影响。
（5）光伏系统总功率的概算。在构成光伏阵列时，为了得到适合的输出功率，必须把单个电池串联或并联起来。根据负载用电量、电压、功率、光照情况，确定光伏电池的总容量和光伏电池板的串、并联数量。
2.3光伏建筑关键技术
（1）安装位置。理论研究与实际运行显示,屋顶是PV的最佳安装点,其次是房屋的南立面。南立面的最优发电时间是冬季,最差是夏季。东西立面的发电量只有屋顶的1/3左右。光伏阵列的倾角和方位角对其性能也有重要的影响。角度设置主要取决于当地的纬度(有时,安装角度与当地纬度并不相称,需要测量决定)、斜面上的辐照强度和负载的用电需求。BIPV阵列的朝向和屋顶的倾斜度限制了其倾角和方位角。
（2）遮挡因素。对于晶体硅光伏电池,很小的遮挡就会引起很大的功率损失,而遮挡对薄膜电池的影响小得多。建筑师设计PV系统时,一定要计算遮挡因素对输出功率的影响,因为不同的遮挡方式可导致不同的功率输出效果。建筑师需要精心设计PV组件的排布,一方面使PV建材的框形设计达到最优,另一方面使环境建筑物对BIPV的影响降到最低。
（3）通风设计。为了保证充电电压,设计光伏发电系统时必须考虑各种因素引起的光伏电池方阵的电压下降量,并据此确定光伏电池组件的串、并联方式和方阵的排布形式。其中,导致电压下降的首要因素是组件的温升。光伏电池组件接收太阳能后,其中一部分直接转换为电能输出,余下部分转换为热能向环境散出,因此电池组件开始工作后数分钟内温度升高,一般维持在50℃左右。在通风不良的情况下,光伏电池组件背面温度可达80℃以上,直接影响了太阳电池的输出电压和转换效率(温度每升高1℃会使光伏电池的能量转换效率降低0.5%左右)[3]。因此,通风设计是BIPV中很重要的因素。通过对BIPV系统(包括光伏电池组件、枕木、角钢、防雨保温板等组成部分)合理的建筑设计和安装方式,可以达到良好的通风、降温效果。
3结语
太阳能光伏一体化城市建筑技术和成本将取得突破性的进展，彻底消除使用障碍，太阳能光伏一体化城市建筑绿色电能源将替代传统火力电能，引领新一轮能源革命。所以我们既要把发展太阳能光伏一体化城市建筑新能源作为应对危机的重要举措，又要把太阳能光伏一体化城市建筑新能源提高到国际竞争的战略制高点的位置。光伏一体化城市建筑BIPV是一个综合工程,一个成功的BIPV需要从最初的方案构思就精心策划,考虑建筑物的周边环境、建筑美学、整体效果、投资规模等等,需要建筑、结构、电气等多专业的共同努力和配合。

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7. 什么是建筑光伏一体化？

光伏建筑一体化，是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。根据光伏方阵与建筑结合的方式不同，光伏建筑一体化可分为两大类:一类是光伏方阵与建筑的结合。另一类是光伏方阵与建筑的集成。如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。在这两种方式中，光伏方阵与建筑的结合是一种常用的形式，特别是与建筑屋面的结合。由于光伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而倍受关注。光伏方阵与建筑的集成是BIPV的一种高级形式，它对光伏组件的要求较高。光伏组件不仅要满足光伏发电的功能要求同时还要兼顾建筑的基本功能要求。"十二五"期间，将要创建2000家节约型公共机构示范单位。除了公共机构外，商业机构由于用电量较大，参与节能的意愿相对较高，而且具有资金优势，也应该优先发展光伏建筑一体化模式。
优点
(1)绿色能源。太阳能光伏建筑一体化产生的是绿色能源，是应用太阳能发电，不会污染环境。太阳能是最清洁并且是免费的，开发利用过程中不会产生任何生态方面的副作用。它又是一种再生能源，取之不尽，用之不竭。
(2) 不占用土地。光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或外墙上，无需额外占用土地，这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要;夏天是用电高峰的季节，也正好是日照量最大、光伏系统发电量最多的时期，对电网可以起到调峰作用。
(3)太阳能光伏建筑一体技术采用并网光伏系统，不需要配备蓄电池，既节省投资，又不受蓄电池荷电状态的限制，可以充分利用光伏系统所发出的电力。
(4) 起到建筑节能作用。光伏阵列吸收太阳能转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷，所以也可以起到建筑节能作用。因此，发展太阳能光伏建筑一体化，可以"节能减排"。
虽然太阳能光伏建筑一体化有高效、经济、环保等诸多优点，并已在世博场馆和示范工程上得以运用，但光伏建筑还未进入寻常百姓家，成片使用该技术的民宅社区并未出现。这是由于太阳能光伏建筑一体化存有几大问题

（1）造价较高
太阳能光伏建筑一体化建筑物造价较高。一体化设计建造的带有光伏发电系统的建筑物造价较高，在科研技术方面还有待提升。
（2）成本高
太阳能发电的成本高。太阳能发电的成本是每度2.5元，比常规发电成本每度1元翻倍。
（3）不稳定
太阳能光伏发电不稳定，受天气影响大，有波动性。这是由于太阳并不是一天24小时都有，因此如何解决太阳能光伏发电的波动性，如何储电也是亟待解决的问题。
建筑形势：
可以说光伏建筑一体化适合大多数建筑，如平屋顶、斜屋顶、幕墙、天棚等等形式都可以安装。
平屋顶，从发电角度看，平屋顶经济性是最好的:1、可以按照最佳角度安装，获得最大发电量;2、可以采用标准光伏组件，具有最佳性能;3、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏发电成本最低,从发电经济性考虑是的最佳选择。
斜屋顶，南向斜屋顶具有较好经济性:1、可以按照最佳角度或接近最佳角度安装，因此可以获得最大或者较大发电量;2、可以采用标准光伏组件，性能好、成本低;3、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏发电成本最低或者较低，是光伏系统优选安装方案之一。其它方向(偏正南)次之。
光伏幕墙，光伏幕墙要符合BIPV要求:除发电功能外，要满足幕墙所有功能要求:包括外部维护、透明度、力学、美学、安全等，组件成本高，光伏性能偏低;要与建筑物同时设计、同时施工和安装，光伏系统工程进度受建筑总体进度制约;光伏阵列偏离最佳安装角度，输出功率偏低;发电成本高;为建筑提升社会价值，带来绿色概念的效果。
光伏天棚，光伏天棚要求透明组件，组件效率较低;除发电和透明外，天棚构件要满足一定的力学、美学、结构连接等建筑方面要求，组件成本高;发电成本高;为建筑提升社会价值，带来绿色概念的效果。

8. 光伏建筑一体化政策

法律分析：光伏建筑一体化是为了促进循环经济发展，提高资源利用效率，保护和改善环境，实现可持续发展的制度。
法律依据：《中华人民共和国循环经济促进法》 第十二条 国务院循环经济发展综合管理部门会同国务院生态环境等有关主管部门编制全国循环经济发展规划，报国务院批准后公布施行。设区的市级以上地方人民政府循环经济发展综合管理部门会同本级人民政府生态环境等有关主管部门编制本行政区域循环经济发展规划，报本级人民政府批准后公布施行。循环经济发展规划应当包括规划目标、适用范围、主要内容、重点任务和保障措施等，并规定资源产出率、废物再利用和资源化率等指标。