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汤姆森旧房改造中建筑光伏一体化技术应用案例建筑领域的节能减碳是实现我国碳达峰、碳中和目标的关键一环。2018年全国建筑全过程能耗总量为21.47亿tce，占全国能源消费总量比重为46.5%；为了解决建筑带来的巨大碳排，有力支持我国减碳行动，近一段时间以来，国家相关部委密集出台了多项支持绿色建筑发展的相关措施。

一、 背景

建筑领域的节能减碳是实现我国碳达峰、碳中和目标的关键一环。2018年全国建筑全过程能耗总量为21.47亿tce，占全国能源消费总量比重为46.5%；为了解决建筑带来的巨大碳排，有力支持我国减碳行动，近一段时间以来，国家相关部委密集出台了多项支持绿色建筑发展的相关措施。同时，北京、广州、浙江、江苏、山东等十余个省市已经出台了对于绿色建筑尤其是BIPV产品的支持和补贴政策，以不同形式给予采用光伏产品的绿色建筑相关补贴。全国多个地市也已经开展了建设BIPV试点城市的相关工作。

据此，建筑光伏一体化是建筑减碳最有效途径：

1.降低建筑全生命周期碳排：根据中国建筑节能协会的研究表明，建材生产和建筑运行阶段的能耗和碳排占到建筑全生命周期总量的95%以上，使用BIPV产品可以有效降低建材生产和日常运行的电力需求。

2.高效利用建筑资源：目前我国既有建筑面积达600亿平米以上，可安装BIPV产品1500GW左右；每年新增建筑面积20亿平米以上，可安装BIPV产品18GW以上；

3.减排效应明显：通过BIPV产品使建筑生产清洁电力，是有效的减排措施，每建设1MW的分布式光伏电站，每年可减少碳排约1000吨。

二、应用案例

1.项目概述

1）项目名称：西安汤姆森电气改建型屋面200.14KW BIPV项目

2）项目位置：陕西省西安市沣渭新区创新二路汤姆森电气工业园

3）工厂信息：西安汤姆森电气有限公司内建筑（轻钢厂房），屋顶建筑面积约为4560㎡。 轻钢厂房高度7m左右，屋面坡度为5%。 厂房内部为高低压配电柜、变压器装配；该项目共1栋厂房，建设时间约为2014年。厂房均为门式刚架彩钢瓦屋面形式，彩钢瓦屋面做法为外层彩钢板+保温棉。屋面外板为PE彩涂板，屋面瓦型为T型瓦；屋顶年久失修，室内漏雨情况严重

4）关键实施步骤、主要功能与创新点：

A、金属屋面深化设计：改造厂房，在金属屋面设计前期一定要现场踏勘复核屋面尺寸和搞清楚详细节点做法；

B、加固：厂房加固前期一定考虑加固的作业条件和其他管线的干扰；

C、拆除、外板安装

问题一：三条粘接肋高差偏大

• 原因：保温棉厚度和船型支座高度不匹配；

• 短期解决方法：支座选用时，在实验室测试选择合适支座高度；

• 长期结局方案：引入中间支座，从构建设计端解决中间肋不平；

问题二：瓦肋宽幅偏差过大

• 原因：安装BIPV对于金属屋面按照要求较高（建筑和光伏的冲突—产品设计需要更好的兼容性）

•解决方法：屋面板安装过称中定期复核安装偏差，阶段性校正

D、细部节点安装：

问题：围护系统使用寿命和光伏系统使用寿命偏差：

• 解决方案：通过实验挑选符合要求的金属钢板和紧固件、连接件，研究节点腐蚀条件，避免节点腐蚀

E、组件粘接

问题：钢板和结构胶粘接可靠性问题；

解决方案1：研究钢板和结构胶之间粘接的搭配问题

解决方案2：通过钢板表面活性剂，增加钢板表面活性，实现粘接可靠性；

F、接线

问题一：组件和组件之间接线存在跨直立锁边，存在外观和影响后期运维；

解决办法：改变传统BAPV组件左右接线方式，加大组件长度（998—2089），修改组件排版，实现组件上下接线；

问题二：组串出现和桥架安装方式，沿用BAPV方式，可能存在阴影

解决办法：重新开发光伏系统节点做法，降低安装高度，避免阴影；

5）主要实施单位：西安隆基绿能建筑科技有限公司

2.主要效益

1）经济效益

A、总装机容量226千瓦，25年总发电量约660万度，25年共节省电费支出508.97万元；

B、原业主屋面因失去防水、防火、抗风揭等建筑基本功能，大风及雷雨天气影响车间的正常生产活动，因此必须重新换瓦，但是因业主选择使用BIPV 建筑光伏一体化系统，故而为业主减少了屋面系统的二次投入成本约45.6万元；

C、隆顶的模块化施工措施，在不影响下面正常生产的过程中完成的屋面围护及光伏系统安装，为业主减少了停工损失预计500万元；

D、业主前期使用的维护系统，受材质影响，每年屋面打理费用为3000元，因业主使用隆顶BIPV，25年免维护，因此直接为业主减少支出共7.5万元；