2008年北京奧運會提出“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”理念,光伏發(fā)電開始融入奧運建筑。據(jù)悉,各體育場館與運動員村等奧運建筑中將大范圍采用太陽能等綠色能源利用技術。以國家游泳中心為例,采用國際最先進的光伏發(fā)電并網系統(tǒng)進行太陽能光電利用就是它的一大環(huán)保特點。
北京市大興區(qū)一幢建筑面積為8000平方米的生態(tài)建筑,被專家評議為“我國第一幢綜合利用太陽能解決能源問題的建筑示范工程”。工程中“50千瓦大型屋頂光伏并網示范電站”是國家科技部“十五”科技攻關項目。
2004年深圳建成目前亞洲最大的并網太陽能光伏電站,該光伏電站總容量1兆瓦,年發(fā)電能力約為100萬度。電站設計及安裝與深圳綜合展館、花卉展館等建筑融為一體,堪稱國內綠色建筑的典范。
專家認為,這些建筑的設計和建成,將在一定程度上代表國際上最先進的用能方式,并將直接影響到我國未來能源利用的發(fā)展方向。
光伏與建筑一體化(BIPV)提出“建筑物產生能源”的新概念,即通過建筑物,主要是屋頂和墻面與光伏發(fā)電集成起來,使建筑物自身利用綠色、環(huán)保的太陽能資源生產電力。BIPV系統(tǒng)可以劃分為光伏屋頂結構和光伏墻結構兩種形式。光伏與建筑的結合有兩種方式:一種是建筑與光伏系統(tǒng)相結合,即把封裝好的的光伏組件安裝在居民住宅或建筑物的屋頂上,再與逆變器、蓄電池、控制器、負載等裝置組成一個發(fā)電系統(tǒng);另外一種是建筑與光伏器件相結合,即建筑與光伏的進一步結合是將光伏器件與建筑材料集成一體,用光伏組件代替屋頂、窗戶和外墻,形成光伏與建筑材料集成產品,既可以當建材,又能利用綠色太陽能資源發(fā)電,而且可以降低BIPV系統(tǒng)造價。
近年來,國外推行的光伏與建筑相結合,極大地推動了光伏并網系統(tǒng)的發(fā)展。在城鎮(zhèn)建筑物上安裝的光伏系統(tǒng),通常采用與公共電網并網的形式。并網光伏系統(tǒng)不需要配備蓄電池,既節(jié)省投資,又不受蓄電池荷電狀態(tài)的限制,可以充分利用光伏系統(tǒng)所發(fā)出的電力;光伏陣列一般安裝在閑置的屋頂或外墻上,無需額外占用土地,這對于土地昂貴的城市建筑尤其重要;夏天是用電高峰的季節(jié),也正好是日照量最大,光伏系統(tǒng)發(fā)電量最多時期,對電網可以起到調峰作用;光伏陣列吸收太陽能轉化為電能,大大降低了室外綜合溫度,減少了墻體得熱和室內空調冷負荷,所以也可以起到建筑節(jié)能作用。
聯(lián)合國能源機構的調查報告顯示,BIPV將成為21世紀城市建筑節(jié)能的市場熱點,太陽能建筑業(yè)將是21世紀最重要的新興產業(yè)之一。
然而,在中國,BIPV才剛剛開始,可喜的是,隨著政府越來越認識到太陽能發(fā)電在未來能源戰(zhàn)略上的重要性.
有關專家認為,中國BIPV發(fā)展,技術上不存在問題,光伏產業(yè)發(fā)展也很快,但由于國內企業(yè)80%的光伏產品銷往國外,還處在一個為別人作嫁衣裳的階段。光伏產品價格及發(fā)電成本較高是它在國內廣泛推廣的瓶頸,但這并不是問題的關鍵。BIPV技術和市場的發(fā)展關鍵是要有具體、可操作性強的政策和法律法規(guī)出臺并實施。
無錫尚德公司董事長施正榮博士在研發(fā)綠色建筑時說,BIPV是綠色建筑的標志,也是建筑節(jié)能的有效途徑之一,無論怎樣定義綠色建筑,缺少光伏電力,綠色建筑是不完美的。如果把21世紀的綠色建筑比作是一頂無暇的皇冠,那光伏電力就是皇冠頂上那顆最大、最璀璨的明珠。