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BIPV让校园成为绿色能量场

发布时间：

2026-09-04 00:00

BIPV让校园成为绿色能量场

校园是城市中人员密集、能耗较高的公共建筑类型。教学楼、图书馆、体育馆、礼堂、食堂、宿舍……每一栋建筑都在消耗电力、热水和空调能耗。当“双碳”目标逐步深入各行各业，校园正从能源消耗者转变为绿色理念的践行者。

建筑光伏一体化（BIPV）技术，正在让学校的屋顶和墙面学会发电，在保障教学功能的同时产出清洁能源，实现节能降碳与教育示范的双重价值。异质结（HJT）与碲化镉（CdTe）两类技术，为不同类型的校园建筑提供了各有侧重的BIPV方案。

一、校园BIPV的政策驱动

近年来，校园绿色转型的政策框架已逐步成型。2026年4月1日，国家机关事务管理局发布《公共机构碳排放核算指南》（JS/T 303-2026）并正式实施。该《指南》首次以行业标准形式确立“分布式光伏自发自用电量不纳入碳排放核算”的原则。对于需要完成碳排放总量与强度“双控”考核的学校而言，布局光伏已成为最具可操作性的降碳路径之一。

此前，教育部印发的《绿色低碳发展国民教育体系建设实施方案》明确提出，在有条件的地区开展学校建筑屋顶光伏行动，推动光伏与建筑一体化发展。从国家核算规则到地方实践，校园BIPV正在从“可选项”变为“必选项”。

△深圳高新小学；图源明阳薄膜

二、校园BIPV的典型应用场景

1. 教学楼：从屋顶到立面的立体发电

教学楼是校园中用电最集中的建筑之一。BIPV可从屋面、立面、栏杆等多个部位切入：

屋顶：大面积无遮挡屋面适合部署异质结（HJT）组件，利用高双面率捕捉屋面反射光，综合发电量显著提升。光伏瓦可直接替代传统屋面材料，颜色、纹理与建筑外观协调，在保障美观的前提下实现屋顶能源自产。

△成都万汇学校，光伏瓦被应用于屋顶区域，直接替代传统屋面建材；图源明阳薄膜

采光顶与走廊顶棚：需要保障室内自然采光的部位，可采用碲化镉（CdTe）透光组件，透光率可在0%-60%范围内调节，40%左右被行业视为采光与发电的常见平衡点。

△学校公共区域的采光顶，选用了透光型薄膜组件；图源明阳薄膜

栏杆与遮阳板：南北立面栏杆可采用透光型碲化镉组件，在不遮挡教室采光的前提下发电；遮阳板区域可利用倾角优势，安装高效晶硅组件捕捉更多阳光。

△学校教学楼的栏杆区域；图源明阳薄膜

2. 图书馆、体育馆、礼堂、食堂与宿舍：多类型公共建筑的差异化适配

校园中除了教学楼，还有图书馆、体育馆、礼堂、食堂、宿舍等公共建筑，它们的BIPV应用各有侧重：

图书馆：对自然采光和眩光控制要求严格。碲化镉透光组件可定制透光率（40%左右为常见平衡点），在保障阅读区照度的同时发电，色彩与纹理可与建筑外观协调。
体育馆与风雨操场：大跨度屋顶无遮挡、朝向好，适合大规模部署异质结（HJT）组件，利用高双面率捕捉地面反射光和周边散射光，综合发电量比常规方案有可观提升。

△安徽蚌埠三中风雨操场区域；图源明阳薄膜

礼堂：大空间、人流密集，屋顶面积开阔，适合安装HJT组件高效发电；南向或西向立面可采用碲化镉透光组件，兼顾采光与发电。
食堂：屋顶同样适合HJT组件，用电高峰集中在午餐和晚餐时段，与光伏出力时段匹配度较高，自发自用比例理想。光伏组件表面光滑易清洁，不易受油烟影响。
学生宿舍：宿舍楼屋顶面积较大，适合部署异质结组件，为生活热水、照明和空调提供清洁电力，提升校园生活区域的能源自给率。

上述建筑类型可根据各自的空间特点和用电规律，灵活选配HJT或CdTe组件，实现校园公共建筑的全面能源化覆盖。

△学校礼堂屋顶光伏；图源明阳薄膜

3. 风雨连廊与车棚：线性空间的能源化

连廊是连接校园各功能区的步行通道，顶部长期暴露在阳光下。将顶棚替换为碲化镉透光组件，在保证遮阳和自然采光的同时发电，电力可直接接入连廊照明或周边充电设施。

△杭州天元公学（西城校区）应用可透光碲化镉组件；图源明阳薄膜

4. 既有校园改造：闲置屋顶的增值利用

对于大量既有校园建筑，如何低成本、高效率地实现绿色转型？通过对大面积闲置屋顶进行标准化铺设，将其转化为高效的发电资产，是一种经典范本。系统所发电力直接用于校园运营，有效降低运营成本。此类系统可结合数据监控平台，成为学生了解新能源、学习可持续发展知识的“户外实验室”。

三、多技术协同：晶硅与薄膜的互补方案

在校园BIPV中，异质结（HJT）与碲化镉（CdTe）各有所长，并非替代关系，而是根据建筑不同部位灵活选配：

碲化镉（CdTe）：透光率可调（10%-60%），外观可定制色彩与纹理，适合采光顶、栏杆、走廊顶棚、图书馆玻璃幕墙等对美观和采光要求较高的部位。弱光响应优异，阴天、多云条件下仍能稳定发电。中空结构兼具保温隔热功能，尤其适合寒冷地区校园。碲化镉电池在长期运行中热斑效应极低，在人员密集的学校具备显著安全优势。
异质结（HJT）：双面率超过90%，温度系数低（约-0.24%/°C），适合屋顶、体育馆顶部、车棚顶、大跨度遮阳板等强日照、无遮挡区域。单位面积功率密度较高，在有限空间内可产出较多电力。四分片设计有效抑制热斑风险，提升系统安全性。

多技术协同的典型实践表明，校园BIPV可以做到“晶硅高效发电+碲化镉弱光补充”的混合能源矩阵，根据不同部位灵活选用组件：公共区域采光顶选用透光型薄膜组件保证室内自然采光，屋顶及遮阳板采用高效晶硅组件最大化能源产出，立面及栏杆部署晶硅与碲化镉混合组件。这种“组合拳”式的技术选型，构建出校园立体的能源网络，并可使建筑综合节能率大幅提升，达到近零能耗标准。

△学校连廊可光伏发电；图源明阳薄膜

四、校园BIPV的多重价值

经济价值：校园用电负荷稳定且集中在白天——教学时段、办公时段与光伏出力高度重合，自发自用比例较高，经济性优于住宅场景。以典型校园BIPV项目为例，年发电量可达数十万度，直接降低校园电费支出，同时可申请分布式光伏补贴，进一步缩短投资回收期。

环境价值：每兆瓦时绿电可有效减少二氧化碳排放，助力校园实现碳减排目标。校园BIPV项目将抽象的“双碳”目标转化为可量化、可展示的减碳数据，为学校申报绿色学校、近零能耗建筑评级提供直接支撑。

教育价值：校园BIPV不仅是一座发电设施，更是一本立体教材。教学楼墙面的发电数据显示屏、连廊顶部的实时发电量、操场边光伏座椅上的USB充电口，都在潜移默化中传递绿色理念。在一些校园实践中，教学楼的热带植物区成为“网红打卡点”，学生们围在绿植旁观察生长、触摸叶片，真切感受科技与自然的和谐共生，让节能环保理念融入教育日常。

△学校屋顶光伏；图源明阳薄膜

校园是城市中最具活力的公共空间，也是绿色理念传播的最优载体。BIPV让学校的屋顶和墙面开始发电，在保障教学功能的同时产出清洁能源，实现节能降碳与教育示范的双重价值。从建筑美学的融合，到多技术协同的系统性方案，再到闲置空间的增值利用，异质结与碲化镉两类技术正在为不同类型的校园建筑提供适配的BIPV路径。当每一所学校的屋顶都开始收集阳光，校园便不再是单纯的能源消费者，而成为城市碳中和进程中最具示范意义的绿色节点。