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BIPV的最高境界就是让太阳能电池看起来不像是“太阳能电池板”！

返回列表 来源：发布日期： 2022.05.14 浏览次数：

太阳能光伏技术因其高科技性质、全球市场增长和易于理解的太阳能转化为电能的过程，最近引起了广泛关注。但是，除了广泛接受的标准太阳能电池板之外，今天有许多方法可以捕获和使用太阳能，所有这些都是有助于提升我们生活的福祉，同时减少有害的二氧化碳排放。“聪明”项目的合作伙伴正在共同努力，克服现有的市场障碍，通过富有想象力和经济的“变革”元素开发了新型太阳能光伏板产品进入市场。这些新设计正在彻底改变光伏在建筑中的使用方式，看起来一点也不像典型的太阳能电池组件。

太阳的力量

太阳是一种无穷无尽的能量来源，其输出功率约为1000瓦/平方米。这个功率的值是瞬时的，根据定义，获得的能量是它的功率乘以时间。因此，每年大约有1000到2000小时的等效全日照，每平方米有1000到2000千瓦时(取决于具体的位置)得到接收。这相当于一桶油(159升)，大约含有1700千瓦时的能量。一平方米的土地每年可以获得相当于一桶石油的收入——这是一大笔钱！我们每年消耗多少能源？开车行驶15000公里大约需要900升油(对于燃烧6l/100公里的汽车)或5到10平方米的一辆电动汽车的光伏板！适度隔热的房屋需要100-150千瓦时/平方米的能耗用于供暖/制冷和供电。如果太阳的能量能够以100%的效率被捕获，那么很容易计算出10-15平方米太阳能电池板足以满足一个家庭的全部能源需求。

实际上有多种获取和利用太阳能的可能性，这将使许多房屋成为能源生产者，并实际上独立于其他外部能源。一个适当隔热的房子当然是一个先决条件。

光伏通常因其使用和安装简单而被选择。光伏板可以添加到现有的屋顶(也称为建筑物添加光伏建筑附着光伏)，或者可以更优雅地集成到屋顶或立面中(也称为集成光伏的建筑)光伏建筑一体化).适用于几乎任何类型的建筑，目前存在的众多解决方案也允许以非常低的成本生产电力！

仿石材幕墙效果的太阳能光伏技术

许多成功的BIPV项目已经完成，主要使用晶体硅模块、彩色太阳能电池、均匀的黑色外观，或者在项目中使用薄膜来创造更令人愉悦的结果。许多研究机构和行业正在合作设计新产品和解决方案，以制造新一代光伏产品，这将改变人们看待和思考建筑中太阳能电池板集成的方式。事实上，在过去的几年里，一些引人注目的新例子已经出现，包括创造白色模块或显色的可能性，如传统屋顶中使用的产品，以及高分辨率图像的集成，以获得更多的美学应用。理论上，每一个建筑元素都有成为潜在发电源的无限可能。

为屋顶应用程序，今天开发的最成熟的技术是专门为建筑敏感区域设计的模块(图1)。除了电气生产能力，该模块还提供了符合建筑材料建筑规范的高机械强度。该模块的细长矩形具有大瓷砖外观，可以集成到欧洲传统遗产中常见的敏感城市地区的屋顶中。光伏建筑一体化正面在高密度的城市中心特别有价值，在那里，立面与屋顶的面积比随着建筑物的高度而增加。对于立面应用，开发了几种着色技术和不同类型的基板，以改变标准光伏模块的视觉外观。这些例子展示了太阳能电池板如何在建筑上融入建筑，同时保持优雅和对历史遗产的尊重。

图1，在纳沙泰尔。a)"协会之家"，2015年瑞士太阳能奖翻新类(资料来源:海因斯泰因、EPFL和CSEM)。b)弗里堡埃库维伦斯的传统农场，带有由伊索尔公司生产的太阳能-Terra模块(来源CSEM)，C)伊索尔公司为联合建筑公司(挪威)拱门生产的彩色活动立面。位于布德里的太阳能公司生产的白色太阳能外墙。

自然，除了屋顶和外墙，光伏还可以用于许多其他地方:阳台、遮阳系统、花园桌子……甚至街道。这完全取决于你的想象！

大规模推广面临的挑战

从建筑的角度来看，建筑一体化需要光伏模块的灵活性生产设计，即可提供各种尺寸、形状和外观，以满足美学和技术建筑的限制。理想情况下，这意味着现有的方式策略应该被逆转:应该考虑准备包含有源光伏组件的建筑元件，而不是试图强制实施标准的发电光伏板作为建筑元件。将光伏板与建筑材料进行有效组合，这是要建筑师来主导设计作用，建筑师需要深入到光伏的设计思考中，而不是材料厂家自己。

此前，许多研究表明，“高成本”是阻碍主流BIPV实施的最大障碍之一。然而，这一论点在今天不再有效。光伏技术正在发生范式转变:由于光伏技术最近的许多改进，太阳能电池甚至高效晶体现在几乎不花一分钱！这带来了巨大的机遇，色彩的增加以及可定制的形状和尺寸放大了机遇——BIPV在传统建筑材料方面绝对具有竞争力，更不用说它自己生产能源了。显然，市场壁垒不仅是经济和技术壁垒，也是政治、社会和文化壁垒。

从建筑师最早的草图开始，所有利益相关者需要更好地了解太阳能电池板带来的好处。BIPV价值链包括制造商、供应商、业主、租户、物业经理、融资机构、政府、建筑师和安装商。每个人都有自己的一套优先事项、技术限制和能力，这就需要利益攸关方之间建立新的合作网络，甚至可能创建新的职业来弥补任何差距。此外，让建筑专业人士以外的任何愿意并寻求可持续解决方案的公民了解这些产品至关重要。360度沟通在这里完全说得通。

我们今天面临的挑战是通过将光伏作为真正的建筑材料来净化世界上作为能源的化石燃料。我们相信，让社会相信屋顶和立面使用光伏发电的必要性的关键是通过积极的多学科合作。大家拭目以待，未来一定有更多的光伏创新技术应用于零碳建筑中。

今天的书籍分享：《零排放全电动多户建筑指南》，在美国和全球范围内，越来越多的新的多家庭开发趋向于全电动化，这提供了重要的成本研究。雷德伍德能源公司的这份指南展示了来自全国各地的各种全电动多户建筑。它还旨在解释全电动多户住宅的趋势，总结最佳实践，并为设计师提供有用的电气产品目录。

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