(3)关注不同的建筑特征和人们的生活习惯,合适的比例和尺度:Pv板的比例和尺度必须与建筑整体的比例和尺度相吻合,与建筑的功能相吻合,这将决定PV板的分格尺寸和形式、PV板的颜色和肌理必须与建筑的其他部分相和谐,与建筑的整体风格相统一,例如,在一个历史建筑上,Pv板集成瓦可能比大尺度的PV板更适合,在一个高技术的建筑中,工业化的Pv板更能体现建筑的性格。
(4)保温隔热的围护结构技术与自然通风采光遮阳技术的有机结合:精美的细部设计不只是指PV屋顶的防水构造,而要更多关注的是具体的细部设计,PV板要从一个单纯的建筑技术产品很好地融人建筑设计和建筑艺术创作之中。
(5)光伏系统和建筑是两个独立的系统,将这两个系统相结合,所涉及的方面很多,要发展光伏与建筑集成化系统,并不是光伏制作者能独立胜任的,必须与建筑材料、建筑设计、建筑施工等相关方面紧密配合,共同努力,才能成功。
(6)建筑的初始投资与生命周期内光伏工程投资的平衡:综合考虑建筑运营成本及其外部成本,建筑运营体现在建筑物的策划、建设、使用及其改造、拆除等全寿命周期的各种活动中,建筑节能技术、太阳能技术以及生态建筑技术对于建筑运营具有重要影响。不仅要关注建筑初期的一次投资,更应关注建筑的后期运营和费用支出。不但要满足民众的居住需求,也要关注住房使用的耗能支出。另外,还应考虑二氧化碳排放等外部环境成本的增加等。
(7)为了适应BIPV产业飞速发展的形势,保证中国BIPv光伏产业的健康发展,满足国家建设和终端消费的需要,建议由国家发改委、国家认证中心建立中国太阳能光伏建筑一体化认证体系和认证制度。
6.1.2太阳能光伏建筑一体化优点
建筑能耗大约占社会总能耗的1/3,光伏与建筑结合可以有效地减少建筑能耗,不论从建筑、技术或经济角度出发,太阳能光伏与建筑一体化均有诸多优点:
(1)可以有效利用围护表面(屋顶和墙面),无需额外用地或加建其他设施,节省了土地资源,这对于人口密集、土地昂贵的城市建筑尤为重要;好的集成设计会使建筑物更加洁净、美观,容易被建筑师、用户和公众所接受。
(2)可原地发电、原地使用,减少电能运输过程的费用和能耗;降低施工成本、不需要能量储存设备、在用电地点发电避免或减少了输配电损失等,能够迅速地推广;依据用户的使用频率,光伏发电系统能够带来可观的经济效益;在电网用电高峰期,光伏系统除保证自身建筑内用电外,还可以向电网供电,可缓解高峰电力需求,解决电网峰谷供需矛盾,具有极大的社会效益。
(3)通常夏季由于空调、制冷等设备的使用,形成用电高峰,而这时也是光伏方阵发电最多的时期,BIPV系统除保证自身建筑内用电外,还可以向电网供电,从而舒缓高峰电力需求,解决电网峰谷供需矛盾。还能提供并网支持,尤其是在夏季有负荷的地区,创造了一种多样的且可恢复的能源系统,具有极大的社会效益。
(4)由于所利用的区域是建筑的一部分,不需要增加安装部件的成本;避免了放置光电阵列额外占用宝贵的建筑空间,与建筑结构合一,省去了单独为光电设备提供的支撑结构;使用新型建筑维护材料,节约了外装饰材料,使建筑外观更有魅力;由于光伏阵列安装在屋顶和墙面上,并直接吸收太阳能,避免了墙面温度和屋顶温度过高,因此可以改善室内温度,并且降低空调负荷。
(5)利用太阳能光伏发电减少了由于化石燃料发电所带来的严重空气污染,无污染、不需占用昂贵的土地,对于房地产商来说,可以作为楼盘销售的卖点;这对于环保要求更高的今天和未来极为重要。
(6)在建筑围护结构上安装光伏阵列,可推动光伏组件的应用和批量生产,进一步降低其市场价格。
(7)如把光伏电池阵列墙作为建筑物的玻璃幕墙,可减少建筑物的整体造价。当然,对光伏器件来说,同时还应具有建材所要求的绝热保温、电气绝缘、防水防潮且具有一定强度及刚度,若作为窗户材料,还要有一定的透明度等。
6.2太阳能光伏与建筑一体化主要形式
光伏建筑一体化适合大多数建筑,如平屋顶、斜屋顶、幕墙、天棚等形式都可以安装。表6.1和表6.2是BIPV的主要应用形式及其特点。
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