如何更好的在建筑中利用太阳能光伏光热建筑一体化系统

随着碳达峰、碳中和被写入《政府工作报告》，这将推动能源产业格局重构，绿色能源使用率将进一步提升。太阳作为清洁、廉价的能源形式被广泛使用，如太阳能热水器就是其中非常普遍的一种，但传统热水器仅能满足热水一种单一功能，并且易受天气影响。上海兴邺材料 科技 有限公司在传统太阳能的基础上，研发出集发电热水于一体的太阳能光伏光热一体机，满足人们生活用热水的基础上，还可为居民提供电，实现发电加热水双重功效，进一步方便了人们的生活。

热水发电双重功效，打破传统太阳能热水器功能单一壁垒

为了满足人们的使用需求，热水器从燃气热水器、到电热水器、太阳能热水器，再到空气能热水器，热水器的发展在与时俱进，不断进步，而现在还出现了太阳能光伏光热一体机热水器。

太阳能热水器作为绿色能源产品，一直受到市场关注，不管是消费者还是厂商，都相当重视。然而传统太阳能热水器仅仅只能满足热水需求，在夏天光照充足下，水温太高，多余的热能被白白浪费。

上海兴邺 科技 研发的太阳能光伏光热一体机综合了光伏发电和光热产热的功能，一方面在日照下不仅可以通过吸收板面温度将热量转换为热能，让水箱里的水加热，满足用户的热水需求。另一方面，该太阳能光伏光热一体机在普通热水器的基础上，融入了太阳能发电装置，它采用一面光伏板，一面集热管的设计，当水烧热后，阳光照射到光伏板上，光伏板吸收太阳光将光能转换成电能，供用户使用。

兴邺太阳能光伏光热一体机实现了太阳能热水和太阳能发电双重功能，用户在使用太阳能热水的同时也可以免费使用到太阳能转化的电能，实现家用太阳能热水器发电自用。一机双用，其综合使用效率非常高，颠覆了人们对传统太阳能热水器的认知，为用户带来耳目一新的使用体验。

集热及保温效果良好，阴雨天同样有热水

传统热水器的加热 “靠天吃饭”，晴天光照充足的情况下，水很容易烧热，洗个热水澡的问题轻而易举的解决。然而当阴雨天来袭，光照不足导致水温很难上升。为解决这个问题，很多太阳能产品加入了电辅热装置，方便在光照无法加热开启电辅热就能保证用户的用水需求。但是这个问题又回到了使用传统能源的问题上，不能很好的做到利用绿色能源，不利于可持续发展。

这个问题如何解决呢？兴邺太阳能光伏光热一体机的专利技术可很好的解决这个问题，它利用角度可调的玻璃反光镜将射向集热管外侧的太阳光反射至集热管，从而保证了太阳热水器的各根集热管全天中任一时段都能获取充足的光照，显著提升热水器的集热效果。这种配置反光板的太阳能热水器，利用围绕集热管转动的反光板将射向集热管外侧的太阳光反射至集热管，在提升太阳能热水器全天中任一时段集热效果的同时，保护每根集热管免遭破坏，更具有实用性。

兴邺的光热光伏一体机足够日照条件下，30分钟即可将水加热到80度，再搭配同样有专利技术的真空保温水箱，保温性能更强，可实现加热一整天，热水一周不掉温的保温效果，保证即使在阴雨天光照不足的情况下，同样有热水使用。

兴邺太阳能光伏光热一体机集发电热水双重功效，并且集热效果更强，保温效果良好，可谓突破我国太阳能热水器发展瓶颈，重新定义太阳能热水器，为太阳能的利用开启了更多可能。

大家对于健康关注是好事情，光伏未来可以带来更多能源红利，也是很好的。防御雾霾的话,应该达到对小至0.1微米的颗粒物过滤效率达99.8%，对小至0.3微米的细菌或病毒载体（常见于飞沫）过滤效率达99.9%。采用来自美国进口的普卫欣口罩,SecureFit专利技术，通过调节来适应不同脸型，达到很高的贴合性。JD里面能找的到。同时，六点支撑分散压力，面部无勒痕，佩戴非常舒适。

光伏建筑一体化（即BIPV Building Integrated PV，PV即Photovoltaic）是一种将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。光伏建筑—体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV：Building Attached PV)的形式。

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。

根据光伏方阵与建筑结合的方式不同，太阳能光伏建筑一体化可分为两大类：

第一类是光伏方阵与建筑的结合。这种方式是将光伏方阵依附于建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体，起支承作用。

第二类是光伏方阵与建筑的集成。这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现，光伏方阵成为建筑不可分割的一部分。

光伏方阵与建筑的结合（即第一类）是一种常用的形式。2008年奥运会体育赛事的国家游泳中心和国家体育馆等奥运场馆中，采用的就是光伏方阵与建筑结合的太阳能光伏并网发电系统，这些系统年发电量可达70万千瓦时，相当于节约标煤170吨，减少二氧化碳排放570吨。

随着《京都议定书》的正式生效，如何实现环境保护的可持续发展成为全球最强的呼声。中国作为发展中国家，能源消耗逐年以惊人的速度增长，而建筑作为能耗大户(发达国家的建筑能耗一般占到全国总能耗的1/3以上)，其节能效益则变得尤其重要，BIPV因此成为21世纪建筑及光伏技术市场的热点。

据《2013-2017年中国光伏建筑一体化（BIPV）行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示，太阳光发电是21世纪科学技术的前沿阵地，世界各地的政府均支持太阳光发电事业从国内来看，“十一五”时期，国家重点在北京、上海、江苏、山东、广东等地区开展城市建筑屋顶光伏发电试点。到2010年止，全国建成约1000个屋顶光伏发电项目，总容量5万千瓦。预计到2020年，全国将建成2万个屋顶光伏发电项目，总容量100万千瓦。

BIPV作为庞大的建筑市场和潜力巨大的光伏市场的结合点，必将存在着无限广阔的发展前景。可以预计，光伏与建筑相结合是未来光伏应用中最重要的领域之一，其发展前景十分广阔，并且有着巨大的市场潜力。

未来研究重点

建筑物空气温度调节消耗着大量的能量。在我国，它要占到建筑物总能耗的约70%。用空调机和燃煤来控制室温不仅消耗能量，带来外界的环境污染，而且并不能给室内人员带来健康的环境（虽然暂时它是舒适的）。在太阳能用于采暖方面，除造价较高的被动式太阳房有一些示范型建筑外，还没有大规模的采用。主动式太阳能供能由于成本更高，与我国的经济发展也是远不相适应。因此，建筑供能的主动与被动相结合的思想及太阳能与常规能源相结合的思想。按照房间的功能，采用不同方案的配合及交叉，这样可以大大降低太阳能用于建筑供能的一次投资和运行成本，使得整个方案在商业化的意义下具有可操作性。被动采暖与降温的意义在于使建筑本身能量负荷大大降低（节能率约70%），使其所要求主动供能装置提供的能量大大降低。也就是说，它将对昂贵装置的要求降低。另外，被动供能是巧妙利用自然条件的变化来调节室内温度。我们认为，建筑物内空气温度调节技术发展方向不应当是改变自然环境来满足人的要求，而是应当尽量巧妙地利用并顺应自然界来满足人们对健康和舒适的要求。研究空调的目的应当是尽量减少人工环境，而不是相反。主动供能的意义在于保障建筑室内的舒适性增加。在主动与被动供能相互配合组成供能系统的情况下，整套建筑供能系统的设备性能将会提高，而尺寸和造价将会降低。

随着新能源的不断发展和城市节能减排、绿色环保需求的日益增加，太阳能光伏建筑一体化越来越成为太阳能应用发电的新潮流。

太阳能发电分光热发电和光伏发电。不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。可能因光伏发电普及较广而接触光热发电较少，通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电，简称光电。

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，但不涉及机械部件。所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。

并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，发展难度相对较大。而分散式小型并网光伏系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。

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。

太阳能发电的方式还有不少的，主要两大类型吧：1、太阳光发电（直接将太阳能直接转变成电能的一种发电方式）；2、太阳热发电（将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能）

最为普遍和常见的就是第一种了，直接将太阳能转换的，像有不少工厂集中区域，早就采用起来太阳能光伏发电系统了，我好友老家那边就基本都安排上了展宇光伏他们的，他们都是配套系统配套的，也是光伏这块比较好的牌子。