與建筑結合的分布式光伏系統詳解——淼可森光伏電站運維

來源：發布時間：2025-09-24

定義

與建筑結合的分布式光伏系統，顧名思義，是指將太陽能光伏發電設備直接集成到建筑物上或作為建筑物的一部分，從而實現就地發電、就近用電的一種分布式能源系統。

它不是簡單地把光伏板“放在”屋頂上，而是強調光伏系統與建筑物在物理、電氣和美學上的一體化融合，使其成為建筑不可分割的組成部分。

這個概念通常包含兩個層面：

分布式光伏：區別于集中式大型地面光伏電站，它規模較小（通常從幾千瓦到幾兆瓦），安裝在用戶附近（如工業園區、商業樓宇、居民住宅），發出的電優先滿足本地負荷，多余的電可上傳電網。
與建筑結合：這是關鍵。光伏組件不再是后期加裝的設備，而是扮演了建筑材料的角色，同時具備發電功能和建筑功能（如遮陽、隔熱、防水、裝飾、圍護等）。

主要形式

根據結合方式和集成度的不同，主要分為兩大類：

1. 建筑附加光伏（BAPV - Building-Attached Photovoltaics）

這是常見的形式，指在已有建筑的表面上（主要是屋頂或外墻）后期加裝光伏發電系統。光伏組件的主要功能是發電，它不替代原有的建筑結構。

典型例子：

屋頂附加型：在現有平屋頂或斜屋頂上，通過支架和配重塊安裝光伏陣列。這是普遍的形式。
墻面附加型：在建筑物的外墻（如玻璃幕墻、石材墻面）外安裝光伏板。

圖片來源：網絡，常見的斜屋頂附加光伏系統

2. 建筑集成光伏（BIPV - Building-Integrated Photovoltaics）

這是更高級、更一體化的形式。指在建筑設計施工階段，就將光伏組件直接作為建筑材料使用，用它來替代部分傳統的建筑圍護結構。BIPV產品本身就是建筑的一部分。

典型例子：

光伏采光頂/天幕：用透光型光伏組件替代商場中庭、公交站臺、陽臺頂部的玻璃頂棚，既能發電又能透光遮雨。
光伏幕墻：用光伏組件替代部分或全部的建筑外墻玻璃幕墻、石材或金屬板材。它需要滿足幕墻的所有力學、密封、隔熱和安全性能要求。
光伏遮陽板：將光伏板做成外立面的遮陽百葉，既能發電，又能有效遮擋陽光，降低空調能耗。
光伏瓦/光伏屋面：用專門設計的光伏瓦片直接替代傳統的粘土瓦、水泥瓦，整體美觀，防水性好。

主要特點與優勢

節約土地資源：充分利用建筑物表面，無需額外占用昂貴的土地資源，特別適用于土地緊張的城市區域。
減少輸電損耗：分布式“就地消納”，發電和用電在同一地點或附近，極大減少了電力在電網長距離傳輸中的損耗。
提升建筑美感：一體化設計（尤其是BIPV）可以使光伏系統與建筑完美融合，甚至成為建筑的亮點，提升科技感和現代感，擺脫傳統光伏板“突?！钡男蜗?。
多功能性：除了發電，還能起到隔熱、保溫、防水、遮陽、采光、隔音等作用，可以降低建筑運行能耗（如空調用電）。
節能減排，踐行綠色建筑：直接利用清潔太陽能，減少對化石能源的依賴，降低建筑的碳排放，是綠色建筑、低碳建筑的重要實現手段。
投資效益：節省了部分建筑材料費用（對于BIPV），發出的電能可以節省電費，多余的電還可賣給電網獲得收益。

面臨的挑戰

初始投資成本較高：尤其是BIPV產品，因其定制化、需滿足建筑規范，成本遠高于普通光伏組件和傳統建筑材料。
技術復雜度高：需要光伏技術、建筑技術、結構力學、電氣安全等多個領域的跨界融合，對設計師、建筑師和安裝商的要求更高。
建筑設計考量：需要考慮建筑物的朝向、傾角、局部陰影遮擋、建筑規范、防火安全、后期維護通道等問題，可能無法實現發電效率化。
標準和規范：行業仍需完善統一的設計、安裝、驗收和評估標準。

與建筑結合的分布式光伏系統了光伏應用的高級形態和發展方向。它不是簡單的能源設備，更是一種新的建筑理念，將建筑物從純粹的能源消耗者轉變為能源生產者（Prosumer），是推動城市向綠色、低碳、智能方向發展的重要力量。隨著技術的進步和成本的下降，未來我們將看到更多與建筑完美融合、既美觀又高效的光伏系統。

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