零碳建筑攻略：用太阳能光伏技术点亮你的下一个项目！- 大数跨境

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2022-03-14

导读：太阳能光伏技术是世界上生产可再生能源最可靠的方法之一。这些技术使用光伏电池阵列，吸收阳光并将其转化为清洁、可用的电能，为了帮助您为下一个项目选择合适的光伏系统，我们概述了可用的选项，以及建筑师应该考虑

太阳能光伏技术—或者说太阳能电池板—是世界上生产可再生能源最可靠的方法之一。这些技术使用光伏电池阵列，吸收阳光并将其转化为清洁、可用的电能。

无论何时将光伏集成到项目中，第一步是确定系统的大小以及它将支持多少建筑能源。因此，与您的制造商讨论您的项目位于何处、将接收多少阳光以及建筑物的整体电力需求非常重要。你可能想问自己一些额外的问题:你更喜欢屋顶安装系统，还是位于遮阳结构或附属建筑顶部的系统，以及电池应该由单晶硅、多晶硅还是非晶硅制成。

为了帮助您为下一个项目选择合适的光伏系统，我们概述了可用的选项，以及建筑师应该考虑的一些与美学和性能相关的基本因素。

光伏系统

并网系统:并网系统仅在公用设施可用时运行。由于公用事业中断很少，这些系统通常会为建筑物所有者节省最多的费用。但是，在停电的情况下，系统将关闭，直到电力恢复。并网系统的组件通常包括:

光伏组件:这指的是将阳光转化为电能的光伏电池的环境密封集合；最常见的光伏组件尺寸为5到25平方英尺
光伏阵列:光伏阵列是以下各项的集合光伏板，通常包含四个或更多通过支柱连接在一起的光伏模块。阵列是一个完整的发电单元，通常约为20至35平方英尺。
系统设备的平衡: 这指的是用于将太阳能模块集成到家庭的结构和电气系统中的安装和布线系统。
DC交流逆变器:T他将光伏阵列的DC能量转换成标准的交流能量，供建筑物使用。它的大小取决于建筑物的电力需求。
仪表:仪表显示h系统如何运行，并能提供有关建筑物能源使用的信息。

远程系统:远程系统包含电池形式的能量存储，因此可以在公用事业中断的情况下运行。除了上面提到的组件，远程系统还包括电池、电池外壳、电池充电控制器和用于关键负载电路的独立子面板。

美学

将光伏系统安装到建筑物上有多种选择，无缝集成到建筑物组件中的系统也有新的机会。要获得更多视觉灵感，请查看Architizer的收藏捕捉光线:6个非凡的光伏立面。以下是一些最常见的选项:

屋顶:这些光伏系统将发电太阳能电池板集成在建筑结构的屋顶上，通常是将光伏集成到设计中的最方便的方法之一。对于倾斜屋顶光伏系统可以安装在屋顶表面的上方并与之平行，有几英寸的距离用于冷却目的。在次优角度或平屋顶的情况下，可以采用单独的结构，通过优化朝向太阳的倾斜角度来提高能量性能。

当整合屋顶光伏产品时，与您的制造商讨论建筑将涉及的屋顶材料非常重要。较重的材料，如砖石，通常在结构上设计成接近其承重能力的极限。在这些情况下，可能有必要在将安装额外光伏系统的区域过渡到较轻的产品，如复合木瓦。

光伏遮光罩:这种选择包括将光伏阵列部分或全部集成到一个结构中，例如天井盖或甲板罩。广阔的无障碍空间，如停车场和其他室外区域，是这些类型系统的理想选择。然而，总的来说，这种安装方式比屋顶安装成本更高，需要更多的维护，因为它们可能更容易在模块和线路上生长植被和藤蔓。

建筑集成光伏(BIPV):光伏系统用建筑集成模块取代一些更传统的光伏产品，允许以新的和美学上令人愉悦的方式集成节能系统。商用产品包括屋顶石板和竖缝金属屋顶产品。

必须特别注意确保这些产品安装正确，具有必要的防火等级，并且不会导致屋顶漏水。有关BIPVs的更多信息，请查看建筑师s案例研究:设计背后:太阳能屋顶瓦是如何工作的和穆勒建筑师如何改变建筑一体化太阳能电池板的面貌。

底片:光伏阵列可以通过定制模块框架和背板的颜色来匹配建筑物的屋顶。黑色框架和黑色背板的模块在视觉上与深色屋顶表面融为一体，而青铜框架可能非常适合粘土屋顶瓦或棕色木瓦或金属。模块也有框架和非框架两种。

单元格颜色:单晶电池往往是黑暗和无光泽的，多晶电池看起来更闪亮，无定形电池更半透明。单晶电池也有金色、洋红色、钢蓝色和深蓝色，尽管这种颜色变化通常会导致较低的能量效率，从3%到4%不等。

表现效果

材料:光伏组件有多种材料和技术，它们的效率水平各不相同。如今，最常见的三种是单晶、多晶和薄膜非晶。

单晶:单晶面板是三种技术中最古老、最发达、最昂贵的。单晶由连续晶体结构制成，可实现最高效的阳光转化率，平均效率为15%至20%。
多晶:在过去几年中，多晶已经成为住宅规模太阳能电池板的主导技术，因为与单晶相比，多晶的生产方法更便宜。尽管多晶电池在过去被认为是次等的，但现在它达到了与单晶电池非常相似的效率水平。
薄膜非晶:薄膜面板涉及到与单晶和多晶面板完全不同的技术。效率较低，这些系统占用更多的空间来产生相同的能量。一个优点是，薄膜非晶技术在弱光条件下，当系统有部分阴影或有极端热量时表现更好。目前的效率约为9%，预计未来十年薄膜技术将会有巨大的进步。

建筑方向和位置:建筑物的方位和地理位置会影响光伏系统所能捕获的阳光量。最佳位置是那些接受更多阳光的地方，如美国西南部，而最佳方向是朝南的，没有植被或树木等障碍物。

电力需求:了解建筑物的电力需求以及光伏系统应在多大程度上满足这一需求非常重要。如果可能，向您正在合作的光伏制造商提供详细的布局。

模块的大小和数量:大多数模块通常为矩形，并有多种尺寸以适应安装区域。请务必说明模块的长度和宽度，如果您不确定尺寸或总数，请告诉制造商安装空间的面积和系统的总瓦数。

最大功率输出:光伏组件和阵列的性能通常根据其在标准测试条件下的最大DC功率输出来评定。由于这些条件并不总是表明光伏模块和阵列将如何在现场运行，因此重要的是要认识到安装后的性能可能仅为STC额定值的85%至90%。

跟踪系统:低成本安装机架往往是固定的，但是，您也可以选择全天跟踪太阳的手动和自动机架，以增加系统的功率输出。

个案研究

捕捉光线:6个非凡的光伏立面

如今，随着集成光伏或光伏建筑的发明，这一切都在改变。这种新型太阳能电池板被直接整合到建筑外壳中。光滑的面板成为令人兴奋的新设计元素，自豪地展示给所有人看。我们现在也有技术来建造BIPV幕墙，由透明或半透明的光伏玻璃组成，它不仅用阳光填充室内，还利用阳光发电。由于这些创新和公众对清洁能源日益增长的欣赏，光伏立面终于迎来了阳光时刻。

穆勒建筑师如何改变建筑集成光伏的面貌

哥本哈根国际学校经过米勒建筑师事务所是许多美好的事物，但也许最引人注目的是，它是意愿和远见的架构。该项目的正面被超过12，000块太阳能瓦包裹，大大超出了碳中和的范围，同时证明了建筑可以拒绝沉闷的美学，而建筑师通常将这种美学与建筑集成光伏联系在一起。具有深刻的教学意义，这所学校不仅是学生的学习场所，也是更广阔世界不可或缺的资源。

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依托于PKPM强大的企业实力与丰富项目经验，定期发布国内外绿色建筑资讯、绿色建筑政策与标准信息、节能与绿色建筑设计、绿色建筑软件产品、绿色建材、绿色建筑典型案例与知识等，以期帮助建筑从业人员，并促进绿色建筑行业的快速发展。

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