太陽能光伏發(fā)電在綠色建筑中的有效利用

郭占東 汪宇文

摘要：隨著人們生態(tài)意識的逐漸深入，綠色建筑需求量增大，前景廣闊，而太陽能光伏發(fā)電能夠利用太陽能資源，將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，安全性更高，不會產(chǎn)生污染和噪音，滿足綠色建筑要求，因而成為綠色建筑中常用的技術(shù)手段之一。鑒于太陽能光伏發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展性，本文對太陽能光伏發(fā)電在綠色建筑中的有效利用進行了分析，并探討了太陽能光伏發(fā)電在綠色建筑中的未來發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：太陽能光伏發(fā)電;綠色建筑;有效利用

現(xiàn)如今，能源危機成為困擾全球的主要問題之一，人們開始尋找可再生資源來緩解能源危機，同時環(huán)境污染問題已經(jīng)成為擺在世界面前的主要問題。我國已經(jīng)明確提出在2030年實現(xiàn)碳達峰的目標，并為后期實現(xiàn)碳中和做好充分準備。太陽能作為可再生清潔能源，被廣泛應用在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活當中，同時也在綠色建筑應用中起到了顯著的效果。太陽能光伏發(fā)電成為綠色建筑未來重要的發(fā)展趨勢，有利于實現(xiàn)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展。

一、太陽能光伏發(fā)電在綠色建筑中的有效利用

隨著我國建筑規(guī)模的不斷擴大，建筑面積也越來越廣闊，為太陽能光伏發(fā)電提供了便利，同時，太陽能光伏發(fā)電能夠滿足建筑中電器使用、照明使用等能源的基本需求，達到了節(jié)能減排目的。太陽能光伏發(fā)電與建筑的相互結(jié)合，提高了建筑的節(jié)能效率，加快了綠色建筑的發(fā)展。目前我國各省已經(jīng)相繼出臺相關(guān)政策，要求在新建建筑物必須安裝光伏發(fā)電，并達到光伏項目與建筑的完美結(jié)合。同時作為已有建筑在屋頂、立面墻增加光伏發(fā)電項目。

1.1.太陽能光伏發(fā)電在建筑房頂中的有效利用

為了能夠打造出綠色低碳、安全高效的現(xiàn)代能源系統(tǒng)，不少綠色建筑在房頂建設(shè)中充分利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，來助力城市綠色低碳的發(fā)展。首先，針對斜屋頂，所安裝的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)不僅要滿足建筑用電需求，還要確保綠色建筑外觀新穎、優(yōu)美，給人以舒適的感覺，建筑一體化特點明顯。斜屋頂安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其安裝容量不受面積的影響，由于其具有坡度，在清洗過程中還能起到自動清洗的效果。例如，利用太陽能瓦來設(shè)計屋面系統(tǒng)，不僅能夠運用美學元素植入高效的光伏發(fā)電組件，美化屋頂外觀，還能夠在瓦下部分設(shè)計先進的通風防水坡系統(tǒng)，來提高屋面的通風防水效果，更是在安裝方面具有很好的簡便性，完美實現(xiàn)了綠色建筑與太陽能光伏發(fā)電的一體化建設(shè)。其次，針對平屋頂，基于平屋頂空間大、遮擋物少等地理優(yōu)勢，安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠有效阻隔熱量，有助于提升屋頂通風管道的隔熱效果，不僅降低了隔熱成本，還很好地降低了建筑內(nèi)部的溫度。目前，在平頂屋太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用上，一方面要重視太陽能電池板材料的選擇，避免暴風雨等惡劣天氣對其的不利影響，同時采取有效措施，最大限度地避免雷電對光伏系統(tǒng)的損壞，減少雷電風險的發(fā)生。另一方面，安裝時應遵循經(jīng)濟性原則，尋找最佳安裝角度，從而獲得最大的發(fā)電量。

1.2.太陽能光伏發(fā)電在建筑天窗中的有效利用

綠色建筑中天窗的應用，能夠更好地控制光源，使建筑采光條件更好。將太陽能光伏發(fā)電應用到天窗當中，不僅優(yōu)化了建筑采光效果，還能夠利用太陽能光伏發(fā)電優(yōu)勢，起到遮陽、降低熱量等作用，更能夠充分利用太陽光源，為建筑內(nèi)部提供可靠的電能，一方面提高了能源的使用效率，起到了節(jié)能效果，另一方面提升了建筑內(nèi)部的采光效果，給用戶以更加舒適的居住體驗。如下圖所示：

1.3.太陽能光伏發(fā)電在建筑幕墻中的有效利用

生態(tài)文明時代，太陽能光伏發(fā)電在建筑幕墻中的應用，不僅能夠在自主發(fā)電的同時減少了室內(nèi)太陽的輻射，還能夠起到降溫降耗、減少污染的作用，是現(xiàn)代綠色建筑可持續(xù)發(fā)展的重要保障。太陽能光伏幕墻，不僅要求其具有自發(fā)電功能，還需要其滿足幕墻的所有功能要求，例如透明度、安全性、整體性等，因此，在設(shè)計安裝過程中，需要與綠色建筑施工同時進行，以保證其功能的安全可靠性。例如，薄膜太陽能幕墻，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的實用性與建筑物外觀完美結(jié)合，不僅具有采光、隔音、隔熱等多種功能，還具有無污染等特點，滿足了綠色環(huán)保建筑理念。晶硅太陽能幕墻，其使用模板的電絕緣性較好，具有較高的抵御能力，受惡劣環(huán)境影響較小，適應性強。

二、太陽能光伏發(fā)電在綠色建筑中的未來發(fā)展前景

光伏系統(tǒng)發(fā)電原理圖：

太陽能光伏發(fā)電在綠色建筑中的未來發(fā)展前景，可以從以下三個方面來探討：第一，綠色建筑方面。隨著我國綠色建筑標準體系的不斷完善、智能化的快速發(fā)展以及建筑面積的不斷擴大，我國對綠色建筑提出了更高的要求，節(jié)能減排、零能耗成為綠色建筑建設(shè)中的關(guān)鍵因素。從目前太陽能光伏發(fā)電在綠色建筑中的有效利用來看，其應用不僅實現(xiàn)了節(jié)能減排目的，還能夠使綠色建筑外觀更加美觀，符合時代發(fā)展潮流。在未來光伏建筑一體化過程中，太陽能光伏發(fā)電與綠色建筑的相互結(jié)合將會更加緊密，潛力巨大。第二，能源利用方面。隨著人們能源危機意識的增強，我國加大了在可再生資源上的發(fā)展，而我國的太陽能和風能資源較為豐富，成為人們主要追逐利用的對象。目前，太陽能和風能已經(jīng)被應用在各個領(lǐng)域當中，并且產(chǎn)生了顯著的效果。而隨著太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的不斷完善，在未來的發(fā)展中，太陽能光伏發(fā)電在綠色建筑中的應用將會越加普遍。第三，技術(shù)發(fā)展方面。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，我國太陽能光伏發(fā)電的數(shù)字化、智能化程度將會更高，結(jié)合未來綠色智慧建筑發(fā)展趨勢，其在綠色建筑中的應用將會更加廣泛，成為未來城市生態(tài)發(fā)展的主要技術(shù)支撐。

三、結(jié)束語

太陽能作為清潔能源，近年來應用普遍，太陽能光伏發(fā)電的應用場景在我們身邊愈發(fā)多見，并且在綠色建筑中得到了有效地利用，不僅降低了建筑能耗，提高了用電效率，還在一定程度上減少了污染，保護了環(huán)境，符合我國可持續(xù)發(fā)展要求。在未來的發(fā)展中，太陽能光伏發(fā)電應用將會進入新常態(tài)，光伏建筑一體化將會成為綠色建筑新的發(fā)展趨勢。

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上海太陽能科技有限公司 ?上海 ?201108