光電建筑一體化應用簡介

摘 要 本文通過介紹光電建筑的主要應用形式及工程實例，來闡述光電建筑一體化的設計與安裝以及系統(tǒng)運行的方式，有效地利用建筑資源來進行太陽能開發(fā)，大力促進我國光伏建筑一體化的發(fā)展，這對于我國的太陽能清潔能源的發(fā)展與應用及建筑節(jié)能具有深遠意義。

關鍵詞 光電建筑 應用

一、光電幕墻

光電幕墻集合了光伏發(fā)電技術和幕墻技術，是一種高科技產品，集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一身的新型建筑外圍護結構，特別是太陽能電池發(fā)電不會排放二氧化碳或產生對溫室效應有害的氣體，也無噪音，是一種清潔能源。

幕墻加裝光電模板后，可節(jié)省傳統(tǒng)的建筑材料，比如光電模板可代替自然建材。光電幕墻也大大減輕了對環(huán)境的影響，因為它保護自然資源免受損失。同時，光電玻璃中間采用各種光伏電池，色彩及形狀多樣，使建筑具有豐富的藝術表現(xiàn)力。

光電幕墻目前多用于標志性建筑的屋頂和外墻。充分體現(xiàn)了建筑的智能化與人性化特點，代表著國際上光電建筑一體化技術的最新發(fā)展方向，它不需燃料，不產生廢氣，無廢渣，無噪音污染，可用來發(fā)電，舒緩白天用電高峰期電力需求，解決電力緊張地區(qū)及無電少電地區(qū)供電情況。由此可見，光電幕墻本身就是效益。

光電幕墻可以有多種形式，單元式光電幕墻、構件式光電幕墻、點支式光電幕墻等。

二、光電采光頂

采光頂最開始是以房屋采光為目的，主要滿足室內采光的需要，后來，隨著社會進步和建筑設計形式的不斷發(fā)展，現(xiàn)在的玻璃采光頂不但為了采光的需要，越來越多的體現(xiàn)了建筑的裝飾風格。

隨著建筑材料的的革新，不同的形式的采光頂應運而生，建筑的表現(xiàn)手法也越來越多，玻璃采光頂應用也越來越廣泛，隨著光伏玻璃技術的不斷發(fā)展，光電采光頂應運而生，由于采光頂置于建筑屋頂的獨特接受陽光照射方式，可以為光伏發(fā)電玻璃提供良好陽光入射角，因此，光電采光頂能很好的利用光伏玻璃的發(fā)電功能。

三、光電遮陽系統(tǒng)

遮陽系統(tǒng)可以最大限度減少陽光的直接照射，從而避免室內過熱，是冬冷夏熱地區(qū)建筑夏季隔熱的主要措施。遮陽是以技術手段解決人類對建筑節(jié)能和享受自然需求而產生的一種新的現(xiàn)代建筑形態(tài)。

建筑遮陽系統(tǒng)可以起到阻隔熱量的作用。如果設置室外遮陽系統(tǒng)的話，那么太陽光線到達玻璃窗之前就已經被攔截了；如果是室內遮陽，那么它也能將透過玻璃窗的太陽光線反射回去。同時，遮陽系統(tǒng)隔斷了紫外線，能有效地保護人類免受傷害。其次，遮陽系統(tǒng)還可以調節(jié)可見光，防止眩光，這對于現(xiàn)代辦公是非常必要的。此外，遮陽系統(tǒng)還能調節(jié)自然氣流并達到改善環(huán)境的作用。而最為重要的是，由于遮陽系統(tǒng)的阻隔，減少了空調的功耗，從而達到了節(jié)能的目的。

就節(jié)能而言，室外遮陽系統(tǒng)優(yōu)于室內遮陽系統(tǒng)。在通常條件下，安裝室外遮陽系統(tǒng)可節(jié)省40%～60%的空調能耗；安裝室內遮陽系統(tǒng)可節(jié)省30%～45%的空調能耗。

對于光電遮陽系統(tǒng)，它不但具有上述功能同時還能產生電能，一種產品既節(jié)能又能產生電能，一定有它廣闊的發(fā)展空間。

光電遮陽系統(tǒng)可分為采光頂遮陽和外立面遮陽兩種方式，可以是固定角度式也可以是可調角度式，可調角度式遮陽可設置為手動控制、電動控置、陽光跟蹤控制等方式。

四、國內光電建筑一體化應用現(xiàn)狀

到目前為止，一批光伏建筑一體化工程已經成功安裝應用，安裝過程中積累了豐富的設計和施工經驗。建筑外維護結構用全玻光伏組件的生產加工技術已經基本成熟；隱框、明框及單元式光伏結構的布線技術難關已經解決；光伏發(fā)電系統(tǒng)數據采集及通訊接口、顯示設備的研究，數據上網的安全性、準確性、防干擾能力、防入侵性能研究已經取得階段性成果；太陽能光電系統(tǒng)運行風險與控制（并網發(fā)電系統(tǒng)的并網保護、輸出電壓、相位、頻率、諧波和功率因數等參數的采集與電網的同步運行等）也已經基本成熟；光伏系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝也已經積累了豐富的經驗。

但是，還有很多環(huán)節(jié)需要政府部門、光伏企業(yè)和科研人員進一步完善和創(chuàng)新，如新標準的編制、光伏組件轉換效率的提高和成本的降低等。有待大家共同努力把光電產品開發(fā)應用的更為廣泛。

五、結束語

2009年3月23日，財政部會同住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)《關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見》（財建[2009]128號）及《太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》（財建[2009]129號），財政部對09年符合條件的太陽能光電建筑頒布補貼標準20元/Wp，還有關于印發(fā)太陽能光電建筑應用示范項目申報指南的通知（財辦建[2009]34號）。2009年7月16日，財政部、科技部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關于實施金太陽示范工程的通知》，《通知》明確，對并網光伏發(fā)電項目，原則上按光伏發(fā)電系統(tǒng)及其配套輸配電工程總投資的50%給予補助；其中偏遠無電地區(qū)的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)按總投資的70%給予補助；對于光伏發(fā)電關鍵技術產業(yè)化和基礎能力建設項目，主要通過貼息和補助的方式給予支持。通過財政補助、科技支持和市場拉動方式，計劃在2～3年內，采取財政補助方式支持不低于500兆瓦的光伏發(fā)電示范項目。

隨著國家政策的大力支持和太陽能光伏企業(yè)的大力創(chuàng)新，代表著未來建筑發(fā)展方向且符合節(jié)能減排的時代主題和潮流的太陽能光電建筑一體化應用，必將成為21世紀建筑及光伏技術市場的熱點，具有廣闊的市場前景。