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云端之上的绿色能量：超高层建筑的BIPV实践
发布时间：
2026-08-12 00:00
云端之上的绿色能量：超高层建筑的BIPV实践
近两百年前，第一座摩天大楼的出现，让城市得以向上生长。今天，全球数以千计的超高层建筑林立在中国的一二线城市。
这些“垂直城市”能否从能源消耗大户，转身成为城市电网中的绿色节点？建筑光伏一体化（BIPV）正在给出答案。在超高层BIPV的实践中，异质结与碲化镉分别回应着不同部位的技术要求，共同推动摩天大楼迈向低碳运营。
△中建四局科创大厦，项目已获取近零能耗建筑设计认证、运行阶段金级碳中和建筑认证、绿建三星预评价、LEED-CS金级预认证、WELL预认证；图源明阳薄膜科技
一、高空中的特殊命题
超高层建筑为BIPV提出了比普通建筑更为严格的技术要求，主要集中在四个层面：
安全与荷载的平衡。 建筑高度增加，幕墙需应对风压、温度变形及地震作用，组件自重需控制在结构可承载范围内，高空防坠落也是不可回避的课题。
采光与发电的兼容。 办公空间对自然采光有刚性需求，BIPV组件需在保证室内通透性的前提下实现发电，透光率可调是一项重要能力。
阴影规避与弱光适应。 超高层建筑常呈群组布局，相邻建筑的遮挡、云层阴影以及建筑自身的结构投影，都会造成间歇性遮挡，组件需要具备良好的抗遮挡和弱光响应能力。
消防与防火合规。 2025年新版国家强制性标准GB 8624-2025发布，针对BIPV等新业态完善了燃烧性能评价体系，超高层BIPV组件需满足相应的防火等级要求。
△吉利远程办公楼；图源明阳薄膜科技
二、碲化镉：在透光幕墙中实现“静默发电”
碲化镉发电玻璃的核心吸收层厚度仅为数微米，光吸收系数高，在弱光环境中仍能保持稳定的转换效率。其透光率可在10%至60%范围内灵活调节，透光率较高的产品外观几乎与普通玻璃无异。这使得超高层建筑的玻璃幕墙可以在保持通透采光的同时具备发电能力。
在抗遮挡方面，碲化镉对局部遮挡不敏感，功率损失较小，且几乎不产生破坏性热斑，系统可靠性更高。
△特来电总部大楼，定制的蓝灰色的碲化镉光伏发电玻璃被应用于建筑的东、南、西面二层至顶层层间部分；图源明阳薄膜科技
三、异质结：在高空强日照部位稳定出力
异质结（HJT）技术可应用于超高层建筑的屋顶、南立面、遮阳构件及隔音墙等部位。其双面率可达90%以上，垂直安装时背面可有效捕捉地面反射和周边建筑的散射光，可有效提升垂直安装条件下的总发电量。异质结在清晨、黄昏、阴天等弱光环境下也能保持较好的输出，且高温时功率衰减幅度较小。
在超高层建筑场景中，异质结的四分片技术降低了遮挡时的发热功率和影响范围，同时配备阴影优化功能——当某片电池被遮挡时，优化器自动旁路被遮挡部分——进一步保障了系统的安全性和发电稳定性。
△温州冠盛汽车项目，应用异质结产品；图源明阳薄膜科技
四、在同一座超高层中协同部署
超高层建筑的BIPV设计，可以根据不同部位的日照条件和功能需求，灵活配置两种组件：
- 东、南、西三面幕墙（直面阳光，需兼顾透光与美观）：可以采用碲化镉发电玻璃，既保持大楼的通透感，又提供绿色电力。
- 塔冠屋顶及挑檐（日照较强，发电潜力较大）：可以选用高效晶硅组件（含异质结），利用屋顶区域的太阳能资源。
- 遮阳构件与装饰线条（垂直安装）：可以采用异质结四分片组件，利用其高双面率和对弱光的适应性。
- 裙楼雨棚与采光顶（需兼顾遮风挡雨和透光）：可以采用碲化镉透光组件。
△明阳集团新总部园区，集幕墙、屋顶、天窗、光伏栏杆、光伏地砖于一体，打造立体化零碳建筑；图源明阳薄膜科技
五、政策支撑：为行业发展注入强劲动力
2026年4月，中共中央办公厅、国务院办公厅正式印发《关于更高水平更高质量做好节能降碳工作的意见》。其中，建筑节能降碳被列为重点领域，并明确提出“有序推进建筑光伏一体化建设”。这一表述为BIPV行业提供了明确的国家级政策指引。
△ 成都建工大厦；图源明阳薄膜科技
超高层建筑曾是城市能源消耗的高地，但BIPV正在将它们重塑为垂直向上的绿色电源。碲化镉可在透光幕墙中发电，异质结可在强日照部位输出电力，两者在超高层建筑中各有应用场景。在同一座超高层建筑中，两种技术各有其适用的部位——采光与发电的兼容、弱光与遮挡的应对、结构与安全的平衡——以协同的方式共同描绘摩天大楼的低碳未来。
当城市的天空线开始发电，每一座高层建筑都不再只是向上伸展的城市宣言，更是向下扎根的绿色能量节点。这，正是超高层BIPV的独特价值所在。
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