從高空俯瞰，雄安高鐵站外觀呈水滴狀橢圓造型，恰似一瓣青蓮上的露珠，不僅外觀設(shè)計(jì)獨(dú)具魅力，實(shí)用價(jià)值也得到充分體現(xiàn)。據(jù)了解，這是一座“會(huì)發(fā)電”的火車站，屋頂鋪有4.2萬平方米的光伏組件，采用“光伏建筑一體化（BIPV）”的方式設(shè)置發(fā)電系統(tǒng)，有效節(jié)約電能30%，可實(shí)現(xiàn)“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”，光伏屋頂年均發(fā)電量580萬千瓦時(shí)，每年可減少二氧化碳排放4500噸。在這里，光伏設(shè)備不再是單純的發(fā)電工具，而是與整體建筑融為一體，共同展現(xiàn)雄安高鐵站的建筑設(shè)計(jì)之美。
光伏建筑一體化是踐行綠色發(fā)展理念，助力建筑業(yè)加快實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，落實(shí)國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的重要途徑。近日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、工業(yè)和信息化部等五部門組織開展第四批智能光伏試點(diǎn)示范活動(dòng)，在試點(diǎn)示范內(nèi)容中優(yōu)先考慮光儲(chǔ)融合、建筑光伏等，其中建筑光伏方面包括光伏作為建筑屋頂、幕墻或遮陽等建筑構(gòu)件與建筑有機(jī)結(jié)合，光伏發(fā)電與建筑用電負(fù)荷匹配的建筑光伏項(xiàng)目。
在廣東省深圳市住房和建設(shè)局公布的2023年度光伏建筑一體化試點(diǎn)項(xiàng)目中，南山區(qū)百校煥新工程——育才四小，作為政府投資的公共建筑，項(xiàng)目采用碲化鎘光伏發(fā)電玻璃與彩釉玻璃相結(jié)合的形式，應(yīng)用于建筑屋面，兼具遮陽、防水功能，安裝面積約500平方米，BIPV裝機(jī)容量為39.65千瓦時(shí)，年發(fā)電量約3.97萬千瓦時(shí)。深圳北站綜合交通樞紐分布式光伏綠色能源項(xiàng)目，采用發(fā)電效率10.9%的彩色透光碲化鎘光伏組件，應(yīng)用于深圳北站東、西廣場(chǎng)連廊頂部。
作為我國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)零碳示范區(qū)——博鰲零碳示范區(qū)所在地海南瓊海東嶼島上，光伏科技的引入，讓這座小島朝著綠色低碳方向拔節(jié)生長(zhǎng)。“博鰲亞洲論壇新聞中心年耗電量從80萬度降低到60萬度，這60萬度全都用的是‘綠電’。”60萬度“綠電”從何來？相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，仰仗頭頂?shù)年柟庖约按祦淼暮ｏL(fēng)：屋頂光伏、立面光伏及廣場(chǎng)光伏地磚收集太陽能，游船碼頭上花朵風(fēng)機(jī)被海風(fēng)持續(xù)推動(dòng)。
陸地面積約1.78平方千米的東嶼島，林地面積有限，要想實(shí)現(xiàn)零碳目標(biāo)，關(guān)鍵要做“加減法”——大力發(fā)展清潔能源，減少碳排放量。于是，通過綠色節(jié)能改造升級(jí)，充分利用島內(nèi)博鰲亞洲論壇大酒店、新聞中心、停車場(chǎng)等可利用的屋頂、立面和空地，為它們換上與眾不同的“新衣”——BIPV光伏發(fā)電產(chǎn)品，源源不斷地為博鰲亞洲論壇提供綠電供應(yīng)和保障。同時(shí)，為了確保建筑更美觀、產(chǎn)品更可靠，相關(guān)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)充分考量了光伏與建筑的結(jié)合，充分利用建筑空間，在不影響建筑透光的情況下，設(shè)計(jì)了光伏屋頂、玻璃幕墻、光伏發(fā)電玻璃、光伏發(fā)電欄桿等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)光伏產(chǎn)品與建筑融合，也讓光伏的應(yīng)用場(chǎng)景更加多元化。
在廣東省清遠(yuǎn)市清城區(qū)，沿著環(huán)城東路向北走，一座不規(guī)則馬鞍形建筑映入眼簾，這便是清遠(yuǎn)奧體中心，該建筑屋面造型復(fù)雜，外形由57片“花瓣”聚攏而成。每片“花瓣”又從46.3米高的屋面順延到幕墻系統(tǒng)，中間還包含著光伏玻璃、幕墻玻璃、幕墻鋁板等不同構(gòu)造層。施工團(tuán)隊(duì)以金屬屋面建造優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)，制定“金屬屋面+光伏”的戰(zhàn)略路線，在3.5萬平方米金屬屋面中，3100平方米碲化鎘薄膜太陽能屋面系統(tǒng)以條帶狀造型嵌入。該太陽能系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)化率約15%，投入使用后預(yù)計(jì)每年可發(fā)電35萬度，相當(dāng)于減少排放二氧化碳約33萬噸。在屋面板間嵌入太陽能電路板，對(duì)屋面板防水性能和電路板吸收效率都是巨大考驗(yàn)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了1:1樣板段，搭建太陽能電路板的BIM模型，通過與屋面模型進(jìn)行合模，精準(zhǔn)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，確保實(shí)現(xiàn)兩種材料接縫安裝零誤差，成功實(shí)現(xiàn)碲化鎘薄膜太陽能系統(tǒng)效率最大化。安裝后的太陽能光伏系統(tǒng)除提供場(chǎng)館內(nèi)正常的用電需求外，還能給外部電網(wǎng)提供支持。
行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，離不開政策的支持。近年來，我國(guó)接連出臺(tái)多項(xiàng)光伏建筑行業(yè)相關(guān)政策，其中《關(guān)于推動(dòng)城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展的意見》中明確了要鼓勵(lì)智能光伏與綠色建筑的融合創(chuàng)新發(fā)展；《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出，到2025年新建公共機(jī)構(gòu)建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭(zhēng)達(dá)到50%；《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》提出推進(jìn)新建建筑太陽能光伏一體化設(shè)計(jì)、施工、安裝。此外，地方政府也不斷加大政策引導(dǎo)和支持力度，目前陜西、浙江、廣東、安徽等地明確了光伏建筑補(bǔ)貼政策，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，鼓勵(lì)企業(yè)投入資金研發(fā)，通過材料創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新降低光伏建筑一體化成本，擴(kuò)展應(yīng)用場(chǎng)景。