对于建筑光伏一体化的思考

发布时间:

2022-09-20 00:00

建筑一体化光伏(Building Integrated Photovoltaic):与建筑同时设计、同时施工和安装并与建筑形成完美结合的太阳能光伏发电系统,也称为“构建型”和“建材型”太阳能光伏建筑。它作为建筑物外部结构的一部分,既具有发电功能,又具有建筑构件和建筑材料的功能,甚至还可以提升建筑物的美感,与建筑物形成完美的统一体。

建筑附加光伏 (Building Attached Photovoltaic):附着在建筑物上的太阳能光伏发电系统,也称为“安装型”太阳能光伏建筑。它的主要功能是发电,与建筑物功能不发生冲突,不破坏或削弱原有建筑物的功能。

1、建筑师、光伏人与投资者的需求如何完美结合,是BIPV推进的难点。在光伏项目中,光伏人的思维是投资思维,主要是面积、装机容量、发电的价格;而建筑部门的思考是如何在新建建筑或既有建筑上安装光伏,并满足建筑的需求。这涉及到两个很重要的角色,第一个是建筑师,应当让建筑师有合适的光伏产品可以选择,有图集可以参考。另一个角色是投资者,投资者为什么要选择光伏。此外光伏要并网要有补贴,对建筑单位而言,要找电网、申请、拿补贴这个流程非常复杂。目前形势是政策在驱动的,碳达峰碳减排的任务已经开始下放,剩下最重要的问题是光伏产品是不是能够满足建筑师的需求,其次是安全性能不能够得到保证,再者就是城市的美观度、使用寿命以及绿色建筑的相关打分。

2、目前BIPV行业尚未形成一套标准体系,还在逐步完善过程中。光伏的发展时间比较短,也就20-30年,所以标准还是不够完善,此前光伏的标准都是采用电力体系的标准。而建筑是非常考虑人身安全的,这是建筑设计最重要的一点。目前行业还没有建筑光伏一体化的标准体系,这个体系要涵盖建筑本身,结合各类安全、防火的要求等,包括以后光伏建筑的各种安全防护、设备的管控等等。这一体系是非常重要的。未来需要培养跨界、跨行业的人才来解决光伏和光伏建筑一体化的问题。

3、BIPV产业链较长,既涵盖光伏又涵盖建筑领域从上游来看,建筑设计要考虑到结构和构造的设计、产品的设计、节能的设计、物理性能,防雷、防电、清洁功能等。中游就是做产品,不但包括光伏组件,还有逆变器、各类支架、各类的电力系统监控等;还有施工把它们组装完成,当把设备组装完成后,下游就是运维。但从光伏角度看,包括组件、逆变器、电力设备、电缆支架、监控系统、运维的智慧平台等。

4、安全性是光电建筑技术要求的基本保障。对于光电建筑的技术要求,第一个就是安全性。安全是基础,这里面有几个因素是特别要关注的:首先是消防的安全;还有防水防漏,这不仅是不漏雨,还要解决其他的细节问题,例如大雨时的防溢流;还要考虑结构的安全、电器的安全,比如说防雷接地;还有一些特殊的问题,例如防止脱落等安全问题。

5、耐久性及智能化是光电建筑设计重要的考虑要素。长期的可靠性也非常重要。很多人做光伏会以装机容量、每瓦的发电价格、安装成本等来计算投资回收期。而光伏项目需要关注耐久性,安装和运维的质量直接影响耐久性,如果材料提前损坏就需要在中途更换,不仅增加维护成本,也带来很多的麻烦。另一点是光伏的智能化,如果常规的光伏项目不发电了,可能运营团队发现,业主来求助,运营团队能在24小时响应。但是对于建筑而言,如果运营情况不太对就要立即处理,因为人生活和居住在建筑中,不及时处理将会影响很大。

6、建筑的定制化属性和光伏的规模化属性之间的矛盾,需要重点解决。现在光伏企业都在往产品化方向走,往产品方向走是为了规模化。而建筑与其他的产品不同,它是定制化的,建筑的拥有者不会建一个和旁边建筑一模一样的建筑。但是光伏又希望一个产品可以适应不同的建筑。这就是建筑的定制化和光伏规模化之间的矛盾。那要如何解决这个问题呢? 我们要走节约化的道路,不要什么建筑都想标新立异。当然也可以适当的创新,如果想要做一个地标性的建筑,那就可以花钱花代价来生产定制化的产品。所以未来光伏产品化的方向是既做标准化的产品,也做定制化的产品。

7、BIPV相较于传统BAPV而言有更好的防水性能。现在所说的BAPV分两种,一种类似于在水泥屋面上安装的支架方案的BAPV,另外一个领域就是工业厂房上,尤其是彩钢瓦这个领域的BAPV。BAPV的巨大的痛点,源于在安装之前我们认为它不会漏水,但是安装了光伏之后它就会漏水。因为这种传统的工业级的 BAPV用支架的方案和这种镀铝锌的钢板之间,一个是铝合金的材料,一个是镀铝锌的材料,它们会天然的发生变化学的反应,加速它的老化,加速它的腐蚀,通过这种加速会极大的加快屋面的腐蚀,就产生非常多的漏水点,这个隐患是需要重视的。如果是业主的厂房不需要太高的防水要求,那么传统的BAPV仍然可以安装,尤其是寿命较短的厂房。但是如果是高质量发展的企业,非常关心厂房漏水,防火抗风,甚至于有更多的绿电需求的企业,可能要去考虑BIPV的一些更好的解决方案