2020年9月22日，中國政府在第75屆聯(lián)合國大會上提出:中國將加大國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更強(qiáng)有力的政策和措施。二氧化碳排放力爭在2030年前達(dá)到峰值，努力在2060年前實現(xiàn)碳中和。在這個偉大的國策下，綠色建筑已經(jīng)成為當(dāng)前和未來的熱門話題和投資領(lǐng)域。這里的綠色建筑是指具有產(chǎn)生電能的建筑。如果你能自給自足，在某種意義上可以稱之為‘零能建筑’。作為綠色可再生能源中的重要成員，太陽能是最有可能與建筑結(jié)合的能源形式。早在20世紀(jì)80年代，國外就開始嘗試將太陽能光伏組件產(chǎn)品與建筑結(jié)合起來。隨著國內(nèi)各種技術(shù)的進(jìn)步和相關(guān)政策的支持，分布式太陽能光伏電站也成為中國新增加光伏發(fā)電的主要貢獻(xiàn)力量。
眾所周知，太陽能光伏組件產(chǎn)品是一種光電設(shè)備，它的能量來源于太陽。所以光伏組件產(chǎn)品大多安裝在建筑物的向陽面和屋頂上。就拿屋頂來說，組件通過金屬結(jié)構(gòu)安裝在建筑物的正面(如下圖)。在這種情況下，光伏組件作為建筑物上的一個新單元，僅僅是發(fā)揮發(fā)電功能。BAPV也被稱為BAPV。
在BAPV系統(tǒng)中，借助輔助金屬支架，光伏組件被安裝在與現(xiàn)有屋頂覆蓋物水平較高的位置。保留屋頂覆蓋物，繼續(xù)實現(xiàn)其防水功能。如果要在現(xiàn)有屋頂上安裝新陣列，屋頂表面安裝是最經(jīng)濟(jì)有效的選擇，因為安裝和材料成本很低。除了影響美觀，還有這樣的缺點，就是所有的組件，包括配件，接線盒，電線都暴露在外面。因此，系統(tǒng)應(yīng)盡可能與現(xiàn)有屋頂環(huán)境和諧，排列電池板，使之成為獨立完整的光伏陣列。如果組件分散安排在屋頂或梯形，可能看起來不太優(yōu)雅。對于一些復(fù)雜的屋頂形狀或需要避開陰影，安裝光伏陣列時，應(yīng)選擇最接近或相同的屋頂區(qū)域進(jìn)行安裝。
從2020年開始，光伏建筑一體化(BIPV)在中國再次起火，為什么說又起火了？正是因為作者查看了一些資料發(fā)現(xiàn)，實際上早在20年前，我國就有一群先驅(qū)在研究BIPV，代表王斯成(北京技術(shù)能源新技術(shù)可開發(fā)公司)和崔容強(qiáng)教授(上海交通大學(xué))。集成系統(tǒng)中，光伏組件取代了屋頂或建筑正面的建筑部分。PV系統(tǒng)成為建筑外殼的一部分，它不僅能發(fā)揮發(fā)電功能，還能起到氣候保護(hù)、保溫、隔音、遮陽和安全等作用。
以屋頂應(yīng)用為例，人們?nèi)菀紫氲降漠a(chǎn)品是太陽能瓦片。一般而言，屋瓦兩側(cè)與另外兩塊瓦片重疊，一塊在上，一塊在下，使雨水能夠通過。這一形式的重疊(溝槽、縫隙)保證了雨雪不會滲入屋頂覆蓋物下，而且瓦下也不會有雨水。
另一種類型是，在工廠，屋頂覆蓋已經(jīng)與太陽能組件結(jié)合在一起。屋面材料作為一體化組件的機(jī)械支撐，起到防風(fēng)防雨的作用。不透水性能可與傳統(tǒng)屋面覆蓋相媲美。屋面覆蓋基礎(chǔ)連接在組件后面，大多數(shù)情況下是用膠水粘合的。如果組件只覆蓋一部分屋頂，需要特別注意。并不是所有的系統(tǒng)都可以安裝在屋頂覆蓋上，也不是所有的系統(tǒng)都適合各種屋頂坡度。使用傳統(tǒng)的屋頂覆蓋，屋頂?shù)淖畹推露葢?yīng)確保屋頂仍能起到防水作用。
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