专家声音 | 光伏效率如何兼顾建筑美学？让每栋建筑发电！

连晴高温之下，江苏、浙江、安徽、四川、重庆等地结构性用电矛盾凸显。应对限电，其实一直都有一个缓解困局的通道：BIPV。“光电建筑一体化”路径不仅能帮助企业减缓用电压力，对企业使用绿电、参与减碳，也功莫大焉。

但是这一通道也面临着建筑与光伏诉求的分歧尴尬：建筑作为艺术的一个分支，诉求是美感和宜居；光伏作为科技与工业的一个领域，诉求以安全和高效为宗旨。为了让诉求合而为一，在光电建筑上实现完美融合，光伏和建筑两个领域都在行动。

8月19日，“让每栋建筑发电——光电建筑应用BIPV论坛”于浙江嘉兴举办，在会上，建筑领域和光伏领域的行家里手拿出了能够相互兼容的完美方案和案例，让建筑不仅成为沿着高效、绿色、安全的“住居机器”，同时保持“诗意地栖居”的美感。

为建筑与光伏的和谐而开

论坛是由固德威技术股份有限公司、中国建筑学会科技培训中心NEAS项目组联合主办。中国水发兴业能源集团总工程师、水发兴业太阳能研究院院长罗多担任论坛主持人。

中国绿色供应链联盟光伏专委会秘书长吕芳，固德威技术股份有限公司光电建材事业部总经理王五雷，中国建筑设计研究院有限公司副总建筑师、中国建筑学会主动式建筑学术委员会主任委员仲继寿为论坛致辞。

吕芳说，光电建筑一体化难就难在，要为不同的建筑物、不同的应用场景、不同的资源气候区、不同的风土人情、不同的环境，提供针对性的产品以及相应的解决方案。吕方盛赞了固德威在光电建筑业务的贡献：固德威是光伏领域最擅长电力电子的企业，公司从优势出发，致力于做光电建筑以及储能技术，为整个建筑提供整体的技术方案一体化解决方案。

王五雷说：固德威自从将BIPV作为一个重要的业务分支之后，找了很多建筑领域的合作伙伴，一起就零碳生产和零碳生活进行研发和探索，有尝试有实践，也已经推出了多项产品和方案。在这些产品中，始终以电器安全为重要核心，只有安全的产品才应用到建筑上，然后才是更好的融合。

仲继寿是建筑学界最早关注光伏的建筑师，他倡议PV for building的概念。仲继寿对“十四五”建筑行业发展作出三大基本判断：电是未来能源的主要传输方式、建筑运行能源必将转向电气化、建筑采暖等用能比例将逐步降低。他认为，光电建筑一体化更重要的是能够使人通过个人行动和社会共识的融合而增强幸福感。

三位专家都对光电建筑实现完美融合表示了期待。

光伏效率如何兼顾建筑美学？

从经济角度来看，2020年后在光伏补贴强度持续退坡和最终退出后，光伏持续降本，平价项目经济重要性显现。考虑到BAPV仍在分布式光伏的测算中占据相当的比重，而BIPV在此基础上可省去屋顶租赁、加固等费用，预计成本下降将更加显著。因此，BIPV有望在无补贴时代从自发性市场需求的崛起中受益。

从行业竞争局面来看，BIPV参与企业已经在致力于开拓市场突破口，其中固德威先发领跑优势明显。8月18日，在2022中国光伏绿色供应链大会上，固德威荣获2022年度“GREENPV 光电建材技术创新奖”，这是大会主办方对固德威多年深耕智慧能源事业，布局光电建材的技术投入与创新的肯定。

在光电建筑应用BIPV论坛上，固德威技术股份有限公司光电建材太阳能学院院长卢欢，和固德威技术股份有限公司光电建材高级解决方案经理赵亮，分别就固德威这些年在光电建筑一体化领域的成果和经验进行了介绍。

卢欢以“建筑光伏系统安全应用趋势”为题介绍了固德威BIPV产品的特点。

固德威已经推出了丰富多彩的BIPV建材。不仅有瓦屋顶，还有柔性屋顶。但在卢欢看来，首要的技术要素还是安全。BIPV发展不仅要解决好光伏系统和建筑的关系，也就是光伏对建筑的能源供应丰量以及安全问题，另外也要解决好光伏系统和电网的关系，减少对电网的冲击。

卢欢重点介绍了固德威直流拉弧检测和快速关断功能两项技术。固德威直流拉弧检测已经发展到了第三代产品，可以检测到直流拉弧之后关断时间在500毫秒左右，检测度可以达到百分之百，检测距离可以达到80米、200米的距离，而且对市面上的182或者210的组件都可以适配。快速关断功能则能够在发生火灾之后快速灭火，减少因为火灾造成的财产或者人身损失。

为降低对电网的冲击，固德威为光伏加上了储能，在需要的时候将电放出来用，一方面是尽量不对电网造成冲击，同时也提高自发比例。固德威光电建材中光伏系统、逆变器、储能系统、充电桩已构成一整套完整的系统，能够为限电困境的高能耗企业提供更有力和更安全的电源供应保障。

赵亮以“光电建材及其应用技术”为题，重点介绍了固德威旭日、银河、北极、星宇四个用于BIPV的产品系列。

其中旭日这一系列更适用于向阳的坡面。在考虑与建筑高度融合的同时，固德威为旭日增加了一层隔热铝箔，这层隔热铝箔可以帮助光伏瓦提高发电效率。在与建筑结合的时候增加了空气腔，以此来控制室内温度。同时为了建筑美观度，采用的是固德威标志性的红色。赵亮重点解释了阴影扫描功能。“建筑光伏不可避免要考虑阴影遮挡的问题，这就要求我们能够追踪到最大功率点，能够保证在有阴影遮挡的情况下，达到整个建筑的发电功能最高效。在设计的时候，需要建筑师在和光伏工程师一起要来进行探讨。”

银河是固德威为全球提供的首款轻质光电卷材一体化产品，适配功率是315瓦。这一系列的标志在于“轻质”，只有6千克。这中间的技术创新是增强层，解决了由于发热而产生的热斑和鼓包等现象。固德威对产品系列的预期是同步设计、同步施工、同步运维，“所以我们提供的建材向建筑同寿命看齐。”银河系列已经通过了抗冰雹、抗风揭、防热斑、机械载荷测试，其中正面机械载荷测试已经通过2400帕测试，我们做了一个挑战，做了5400和8100。结论是在5400帕的时候，规律衰减在0.4%，8100帕的时候在0.15%。数据的震撼力是不言而喻的。”

北极系列适配场景是车棚、棚改坡等，更适用于北坡，所以增加了防水的透气层，不仅有防水胶条，还增加了出水口。星宇系列主推零碳阳光房等场景，可以自动开启天窗，并能实现有效遮光和通风等效果，通过储能一体机来实现整体运维。

除了来自固德威的两位专家，广东永光新能源有限公司董事长孙韵琳还介绍了工商业BIPV系统设计要点。

孙韵琳介绍了BIPV常用构件和光伏常用构件的不同。因为要考虑到透光性，BIPV更倾向于使用透光柔和且可调节的铜铟镓硒和碲化镉。他注意到，现在已经有一些碲化镉的组件不仅可以根据实际需要更改颜色，而且还能做到外面发电，内部做成壁画。

他通过大量实践，总结了BIPV项目需要关注的要点。一是要非常关注载荷的问题，没有安全做基础，所有的经济性都没有支撑。二是BIPV尤其需要关注成本考量。因为对于光伏建筑来说，非标件多，多数构件需要特殊定制，成本考量就尤为重要，尤其是工商业的光伏项目的经济性要放在前面进行考虑。三是关注散热系统。在建筑中散热，如果设计不好，会造成热量传递到室内。如何控制温升系统，如何让散热系统更有效，这些都是BIPV设计师预先设计的要素。

让光电建筑实现零碳

除了光伏领域的大咖，建筑界也来了两位专家，从建筑角度谈如何促进光伏与建筑的完美融合。

深圳大学建筑学院助理教授夏珩指出，即使在建筑学内部，也有一些知识是建筑师们不那么愿意接触的，那就是环境调控，风、声、光、热，这些要素因为地理位置和气候等不同而变量太多，增加光伏无疑是在环境调控的基础上又增加了难度，这也是建筑师们常常会对光伏敬谢不敏的原因所在。

但是夏珩认为，这些要素对建筑的性能有很重要的影响，有必要予以重视。所幸现在风、声、光、电都是有可视化模拟的工具，能够把抓不住的东西能够表现出来。

他认为，建筑学完全可以在目前的限电限产中有所作为。从一开始就将发电的建材、内部的设备系统，通过艺术且实用的设计方案整合到建筑系统里来。

NEAS项目执行组长、泛在建筑实验室首席技术官徐宁认为，面对控制地球升温1.5-2度这一历史性任务，我们地球人都有责任。徐宁列举了NEAS已经做过的BIPV项目，其中位于张家口的“像素之间”尤其受到极大关注。该项目依照当地气候环境、风土人情的特色而改建，将现代化和光伏技术完美融入建筑。徐宁介绍说：希望把这个建筑做成一个家，不希望居室成为技术秀肌肉的场所，应让人离家越来越近，离技术越来越远。但要做到这一点，就需要更多的技术渗入建筑。这听上去有些矛盾，但正是建筑本身的需求：更多的科技渗入每一砖每一瓦，又同时让科技隐身于建筑，让居住者更享受的是建筑本身所带来的幸福感。

徐宁详细介绍了中国建筑学会发起的新能源零碳建筑研修项目NEAS，这个项目就是为实现光电建筑更加丰沛的科技感而设立，也吸引了光伏领域和建筑领域的业内人士参与。

从建筑节能走向建筑产能，让每个建筑发电，已是时代大业。建筑与光伏的对话，不是非黑即白的拒绝和对立。在建筑和光伏融合之下，建筑才能绽放完美的光芒。虽然这条通道并非一马平川，但是固德威和其他光电建材供应商已经行动起来，正为地球更清新的未来而做出历史性贡献。

来源：国际能源网/光伏头条