川西地區(qū)太陽能技術與建筑一體化現狀探究

張瑩

（西南交通大學　四川成都　610097）

能源危機與環(huán)境污染是當今全球共同面臨的兩大難題，推廣節(jié)能技術在建筑中的應用迫在眉睫，太陽能資源有著普遍、無害、巨大、長久的特點，因此，探究太陽能技術與建筑一體化的推廣應用對實現建筑節(jié)能、走可持續(xù)發(fā)展的道路具有重要意義。

1　太陽能建筑相關政策

國際：自“世界環(huán)境和發(fā)展大會”后，全球各國開始意識到了傳統(tǒng)能源的使用帶來的環(huán)境污染的危害的嚴重性，開始更加重視可再生能源的開發(fā)和利用，并由此確定了太陽能技術的發(fā)展方向和計劃。1997年，歐洲宣布了“百萬屋頂計劃”，德國提出了“10萬屋頂計劃”，對在屋頂上安裝太陽能系統(tǒng)的居民提供10年無息信貸及37.5%的設備購買補貼[1]，并保證以高于常規(guī)能源發(fā)電的電價對太陽能屋頂所發(fā)電量優(yōu)先購買。美國提出了“百萬屋頂計劃”，對當前的稅收優(yōu)惠政策延期8年，共減免投資成本的30%。日本提出了“陽光計劃”，對太陽能設備的投資成本的50%予以補貼，并且對于余電上網政府還將高價收購[3]。

國內：近年來，在國家相關部門大力推廣與宣傳太陽能建筑后，很多省市地方政府提出了安裝太陽能的強制性政策，如海南省、浙江省、江蘇省、山東省、北京市、南京市等。各個地方政府強制安裝的范圍多為12層及以下的新建樓房，并鼓勵超過12層的住宅建筑和其他公共建筑安裝太陽能。此外，除了強制性政策，我國政府也出臺了一系列相應的扶持政策，如《關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見》、《關于實施金太陽示范工程的通知》等。

2　太陽能建筑相關規(guī)范

為了推動太陽能技術在建筑中的應用并對其予以規(guī)范，我國相繼出臺了一系列相應的技術規(guī)范，其中最主要的有《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應用技術規(guī)范》、《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應用技術規(guī)范》、《太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑一體化技術規(guī)程》、《太陽能供熱采暖工程技術規(guī)范》等。

3　太陽能建筑一體化國際上最新成果與技術

具了解，通過近幾年的實踐檢驗證明，BIPV（Building integrated photovoltaics）模式已經可以將太陽能光伏電池制作成太陽能屋頂材料、太陽能玻璃幕墻、太陽能瓦、太陽能墻體外立面材料等建筑材料或構件。和常規(guī)的第一代太陽能光伏技術相比，薄膜硅技術統(tǒng)一的深色組件外觀為薄膜硅帶來了更明顯的外觀優(yōu)勢，滿足了建筑師和開發(fā)商的審美要求。比如，染料敏化太陽能（DSCs）[2]玻璃幕墻，它利用光敏層將日光轉換成電能，而它的有機光活性層非常薄，通過不同顏色和厚度的控制就能設計出不同透明度的太陽能板。此外，DSC模塊的效率雖只有8%，但和相同功率的晶體板相比，它們實際每年可以產生高達15%以上的能量。瑞士科學家發(fā)明了一種可利用太陽能發(fā)電的住宅用窗玻璃，其光電轉化率為10%以上，每平方米可發(fā)電150Wp左右，雖與傳統(tǒng)太陽能電池相近，但其成本只有傳統(tǒng)太陽能電池的1/5，因此，具有良好的推廣應用前景。

4　涼山州、阿壩州、甘孜州太陽能利用現狀

個太陽能資源觀測站。2010年，四川省發(fā)改委印發(fā)通知，計劃2015年和2020年我省太陽能發(fā)電能力將分別達到30MW和100MW，并且明確在成都、攀枝花、涼山、甘孜和阿壩建成太陽能建筑一體化及光伏產品應用示范區(qū)。2010年，涼山州啟動了“金太陽示范工程”；2013年底，西昌市的一棟辦公大樓通過“屋頂電站”已能實現用電自給自足，且額外的電能可以并入電網；2014年，阿壩州引資40億建設太陽能高效光伏發(fā)電項目；2015年，阿壩州第一個太陽能光伏電站在若爾蓋開建。在這幾個地區(qū)中，攀枝花地區(qū)的太陽能一體化建筑的數量相對較多，一體化程度相對較高，而與涼山州、攀枝花等地相比，甘孜州地區(qū)太陽能技術的應用還相對滯后，太陽能資源的開發(fā)和利用率不到該地區(qū)太陽能資源可利用總量的1%。

5　存在的問題及今后的發(fā)展方向

目前，川西地區(qū)太陽能與建筑一體化程度還較低，多數太陽能光伏建筑采用的都為BAPV（Building Attached Photovoltaic）的形式，即僅僅是把太陽能設備附著于建筑物上，沒有把太陽能系統(tǒng)作為建筑整體的一部分在建筑設計之初就同步進行設計，使系統(tǒng)完美的與建筑成為一個有機的整體。因此，在未來的研究中我們還需要加強太陽能能建筑的一體化設計，推進太陽能設備的建筑“構件化”，加強太陽能系統(tǒng)與建筑的一體化程度。