光伏建筑一體化融合理念和光伏系統(tǒng)設計要點

房建軍

(國家能源集團綠色能源與建筑研究中心， 北京低碳清潔能源研究院， 北京 102211)

光伏建筑一體化(building integrated photovoltaic,BIPV)[1]將光伏組件或光伏構(gòu)件等有光伏發(fā)電功能的建材與建筑集成滿足建材的熱工、抗震、抗腐蝕、抗風等各項要求[2]，通過合理設計，實現(xiàn)光伏系統(tǒng)與建筑的融合，從而提升建筑的品質(zhì)。光伏建筑無須額外占用土地，就地發(fā)電就地利用，實現(xiàn)建筑節(jié)能減排，可減少輸配電網(wǎng)絡的能源損耗[3]，推動能源革命。近年來，國內(nèi)BIPV技術(shù)發(fā)展迅速，成為光伏技術(shù)應用的重要方向[4]。已經(jīng)發(fā)布的有關光伏建筑政策、技術(shù)規(guī)范和標準大大促進了光伏系統(tǒng)在建筑上的應用。但是相比常規(guī)的光伏地面電站，建筑光伏系統(tǒng)的應用有不同的特點和要求。光伏建筑的光伏系統(tǒng)應與建筑協(xié)調(diào)統(tǒng)一設計，以降低安裝、運行成本，提高安全可靠性，提高光伏系統(tǒng)的效益[5]。目前針對光伏建筑的特點和獨特要求進行BIPV的設計和實施還缺乏全面、系統(tǒng)的指導。本文詳細介紹BIPV技術(shù)的光伏和建筑有機融合的概念，分析BIPV建筑光伏發(fā)電的特點，提出光伏系統(tǒng)設計要點，推動光伏在建筑上的應用。

1 光伏系統(tǒng)和建筑的有機融合

BIPV是光伏與建筑的有機融合,主要是指光伏系統(tǒng)與建筑的功能、安全、信息等方面的有機融合。

1.1 功能融合

BIPV建筑使用的光伏組件或光伏構(gòu)件必須滿足建筑上使用部位的相關建材規(guī)范[6]。滿足建筑對于建材的功能、美學要求。還要兼顧這種建材的發(fā)電功能。明確項目空間環(huán)境，根據(jù)所在地的太陽能輻照資源等信息，盡量選擇有利于光伏發(fā)電的傾角和朝向布置光伏方陣，盡量避開可能的遮擋，最大化獲得發(fā)電效益。……