光伏绿色建材技术应用案例

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光伏绿色建材技术应用案例光伏绿色建材技术（BIPV）是光伏与建筑两个行业的技术融合，产品具有光伏发电属性，又具有建筑建材属性。

目录

一、背景

1. 技术应用所属行业特点、机遇与挑战

光伏绿色建材技术（BIPV）是光伏与建筑两个行业的技术融合，产品具有光伏发电属性，又具有建筑建材属性。双重属性要求产品首先满足建筑基本功能需求，作为建筑围护结构的重要组成部分既要坚固耐用，又要求产品外观多样、造型多变；其次是符合建筑行业工业化生产的发展趋势，轻质化、易于安装、可快速集成（或预制）等；作为未来建筑能源的重要组成部分，光伏绿色建材技术与智慧能源管控、多能互补和综合利用相融合，使BIPV 产品成为绿色低能耗建筑的智慧功能型必备部件。

2.技术应用所解决的行业难点问题

伴随我国经济的快速发展，建筑能耗占国家总能耗的比例逐年增加，建筑节能问题既关系到公众的切身利益，更关系到国家能源战略与可持续发展，改变现有的粗放型的开发模式，发展生态化、健康型的节能建筑势在必行。

随着城镇化建设的发展，光伏与建筑的应用将拥有更大的发展空间，怎样才能让光伏与建筑更深入的融合，是解决建筑高能耗的难点问题。光伏绿色建材技术正是解决这个问题的关键技术，将光伏与建材深入融合，使建材具有发电属性，对推动建筑节能减排和清洁能源利用有着积极的作用。

二、应用案例

1.项目概述

光伏+被动式+智能示范建筑位于河北省保定市向阳北大街3666号，2018年开始设计，2018年3月动土施工，2019年6月竣工完成。整体建筑面积4130.53m2，由4栋独栋建筑组成，建筑高度为3层，主要用于住宅。

光伏+被动式+智能示范建筑是源盛城发集团倾力打造的高品质生活空间，融合了10余项专利技术，是国内首座集光伏绿色建材、被动式建筑、地源热泵、空气源热泵、毛细管辐射空调系统等能源技术及智慧能源管控、智慧办公等智能系统为一体的零碳示范建筑。建筑采用现代中式简约风格、合院式布置，真正实现“零碳、绿色、智慧、宜居”。

项目总体可再生能源占建筑能源消耗的61%，达到并超过了设计要求的55%，满足了超低能耗建筑的设计标准，基本上满足用户对于居住舒适性的要求。

1.主要效益

本项目并网后，以月为测试周期，2019年到2020年总计发电量约10.23万kWh，详细光伏发电信息如下表所示。

本项目并网后，以月为测试周期，2019年到2020年设备运营总计用电量约10.36万kWh，光伏发电能量为10.23万kWh，若100%消纳，可替代98.7%建筑电量。详细光伏发电信息如下表所示。

三、技术要点

1.产品设计

本项目采用光伏绿色建材青砖、黛瓦、琉璃的产品设计。相对于传统的晶硅光伏板，青砖、黛瓦、琉璃光伏组件具有柔和、均匀的外观，晶体硅是一种比较理想的发电建筑材料，晶体硅光伏幕墙可以替代传统建筑幕墙，成为BIPV的主力军。

青砖是以中国古代青砖为原型，现代光伏科学技术融入中国传统文化，外形和颜色突破传统光伏电池板设计，可作为新型的外墙材料，耐腐蚀，不褪色，易清洗，重量轻，挂钩式安装，避免了传统石材现场切割打磨的工艺，没有粉尘污染，节省材料。

建筑屋顶采用黛瓦产品，如下图所示。黛瓦将特制的柔性晶体硅光伏技术与建筑瓦片结构进行创新设计的发电功能建材，使得光伏发电板不仅作为产能功能材料还做为建筑饰面材料进行了创新。产品可替代传统水泥和陶土瓦片，重量轻是传统瓦片一半，强度是普通瓦片3倍，寿命超过30年，安装便捷、易清洁、抗腐蚀、耐候好，不褪色，隔热、防火、防风、防雷。

建筑遮阳棚采用琉璃产品，如下图所示，本项目定制8种产品尺寸，分别为430W、360W、380W、315W、395W、360W、345W、315W。琉璃采用高透光前面板钢化玻璃，提高光电转换效率，又具有优异的抗风荷载能力，无边框设计，提高电气安全可靠性。产品可以抗高温、高湿、耐紫外线，可以用于沙、碱、酸、盐雾等恶劣环境中。

2.结构设计

项目中通过相应研发，解决了光伏玻璃散热问题，不单解决了光伏玻璃温度过高会影响光伏组件的发电效率问题，而且通过余热采集技术，更加优化了项目建筑的保温隔热。

3.智能运维

项目采用智能化监控平台技术，它集成了屋顶、墙体、遮阳棚等多种光伏系统，监控平台对其不同安装面的、不同产品的系统运行情况进行了监控，并提供了可靠的数据信息及分析意见。

四、应用前景

本项目充分考虑气候特征、地形等自然条件，运用可再生能源与建筑相结合的设计技术、材料工艺以及施工方式。建成独特完善具有通风系统、节水系统、采暖系统、能源供应系统的宜居空间，除去通风能耗、生活热水等，通过光伏技术产能与建筑全年能耗平衡，做到动态零能耗。项目应用技术成熟，可用于全国各地城镇化建设的复制推广。

光伏绿色建材技术推动了光伏发电和绿色建筑的有效结合，促进新能源的发展，加速建筑实现碳减排碳达峰目标，具有十分重要的意义。