太阳能光伏-建筑一体化及其在美国的实施

光伏建筑一体化标准及其应用一、引言光伏建筑一体化（BIPV，Building Integrated Photovoltaic）是一种将太阳能发电（光伏）技术集成到建筑中的设计方式。

它不仅可以将太阳能转化为电能，还可以作为建筑材料的一部分，具有发电和建筑的双重功能。

近年来，随着对可再生能源的需求不断增加，以及绿色建筑理念的深入人心，光伏建筑一体化在全球范围内得到了广泛的关注和应用。

然而，这一领域的发展也面临着一些挑战，如技术标准不一、设计和施工难度大等。

因此，建立一套完善的光伏建筑一体化标准体系，对于推动其健康发展具有重要意义。

二、光伏建筑一体化标准的现状目前，全球已经有一些国家和地区制定了光伏建筑一体化的相关标准。

例如，欧洲的IEC 61730和IEC 61215标准，美国的UL 1703标准，以及中国的GB/T 29391-2012标准等。

这些标准主要涉及光伏组件的性能、安全、耐久性等方面，为光伏建筑一体化的设计、施工和验收提供了依据。

然而，由于各地的气候、地理、文化等条件不同，以及光伏技术和建筑技术的发展迅速，现有的标准还不能完全满足光伏建筑一体化的各种需求。

三、光伏建筑一体化标准的内容一个完善的光伏建筑一体化标准体系应该包括以下内容：1. 基础标准：包括术语定义、分类方法、系统构成等，用于明确光伏建筑一体化的基本概念和范围。

2. 设计标准：包括设计方法、荷载要求、安全性评估等，用于指导光伏建筑一体化的设计工作。

3. 施工标准：包括施工工艺、质量控制、验收方法等，用于规范光伏建筑一体化的施工过程。

4. 检测与认证标准：包括检测方法、认证流程、性能评估等，用于确保光伏建筑一体化的质量和性能达到规定要求。

5. 维护与管理标准：包括维护方法、故障处理、性能监测等，用于保障光伏建筑一体化在运行过程中的安全和效率。

四、光伏建筑一体化标准的应用光伏建筑一体化标准的应用可以从以下几个方面展开：1. 政策引导：政府可以通过制定相关政策和法规，鼓励和支持符合标准的光伏建筑一体化项目的建设和推广。

光伏建筑一体化技术的应用及展望摘要:在碳达峰、碳中和的目标下，如何有效利用光伏发电技术，实现建筑领域的节能减排，切实推进光伏建筑一体化融合发展，已经成为当前社会和业内重点关注的课题。

简要介绍了光伏建筑一体化的基本概念和技术路线，并从光伏组件在建筑中的不同应用场景出发，剖析了不同的产品特性，阐述了光伏建筑一体化未来的市场空间以及面临的挑战。

关键词:光伏建筑一体化; 双碳目标;光伏屋面;光伏幕墙;光伏车棚1光伏建筑一体化的技术路线概述光伏发电是利用半导体电子器件的光生伏特效应，吸收太阳光辐射能并转变成电能的直接发电方式。

目前，光伏建筑一体化的主要技术路线，按照电池的种类可分为晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。

晶硅太阳能电池，主要分为单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池，光电转化效率普遍能达到15%~25%。

单晶硅太阳能电池是以高质量高纯的单晶硅棒为原料的太阳能电池，是当前转换效率最高、技术也最为成熟的一种太阳能电池;多晶硅太阳能电池与单晶硅太阳能电池的制作工艺类似，由于材料制备简单，总体生产成本要低于单晶硅太阳能电池，但其光电转换效率要低于单晶硅太阳能电池。

2光伏建筑一体化的应用场景及其产品剖析2.1光伏屋面屋面是覆盖的建筑顶是建筑围护结构的一部分，主要起到防御雨、雪、阳光、极端温度和风速等影响的作用。

屋面材料是构成建筑围护的关键载体，将具备建材功能的光伏产品作为屋面材料，可有效吸收太阳光辐射，将多余的太阳能辐射进行储存和光电转换。

光伏屋面根据屋面材料的不同，可大致分为金属屋面和混凝土屋面，它附着的下游建筑包括工商业厂房、居民建筑和公共建筑。

其中，工商业厂房以金属屋面为主，还包括少量的混凝土屋面，而居民建筑和公共建筑以混凝土屋面为主。

工商业厂房的屋面资源丰富，具有屋面面积大、业主用电量多且用电成本高的特点，因此，经济性与安全性成为业主考虑的首要问题，再通过基于全生命周期的净收益测算模型测算后，与传统的工商业分布式光伏电站对比，BIPV 与工商业厂房屋面更适配。

太阳能光伏与建筑一体化技术规程宣贯-概述说明以及解释1.引言1.1 概述太阳能光伏技术作为一种清洁、可再生能源，正逐渐成为全球能源转型的关键技术之一。

在建筑领域，太阳能光伏与建筑一体化技术的结合，不仅可以为建筑提供清洁能源，还可以改善建筑的能源效率和环境友好性，实现可持续发展的目标。

本文将重点介绍太阳能光伏与建筑一体化技术相结合的原理和优势，探讨其在建筑领域的应用前景，并提出推广实施的建议，以期为促进太阳能光伏技术在建筑领域的推广和应用提供指导和参考。

通过本文的宣贯，希望能够加深人们对太阳能光伏与建筑一体化技术的了解，并推动其在建筑行业的广泛应用，促进建筑行业的绿色可持续发展。

1.2 文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分首先对太阳能光伏和建筑一体化技术进行简要概述，介绍了本文的研究背景和意义。

正文部分包括三个子章节，分别是太阳能光伏技术介绍、建筑一体化技术概述和太阳能光伏与建筑一体化技术结合优势。

通过对这些内容的讲解，读者能够了解相关技术的基本原理和应用范围，以及它们相互结合的优势和实践意义。

结论部分则展望了太阳能光伏与建筑一体化技术的应用前景，提出了推广实施的建议，并总结了全文的主要观点和结论。

通过本文的阐述，读者将能够更加深入地了解这一领域的技术发展状况和未来趋势。

1.3 目的本文的主要目的是宣贯太阳能光伏与建筑一体化技术规程，通过深入介绍太阳能光伏技术、建筑一体化技术的概念和优势，旨在推动太阳能光伏在建筑领域的应用与发展。

同时，本文还将展望太阳能光伏与建筑一体化技术未来的应用前景，提出推广实施的建议，以期为推动可持续发展、促进绿色建筑发展做出贡献。

通过本文的宣贯，希望能够进一步普及太阳能光伏与建筑一体化技术，推动其在建筑行业的广泛应用，共同构建更加环保、节能的建筑环境。

2.正文2.1 太阳能光伏技术介绍太阳能光伏技术是利用太阳光直接转化为电能的一种可再生能源技术。

主要通过太阳能电池板吸收阳光中的光子，产生电子-空穴对，从而产生电流。

建筑光伏一体化(bipv)技术白皮书建筑光伏一体化（BIPV）技术是一种将太阳能光伏电池板集成到建筑物的外部表面，如屋顶、墙面和窗户等，以实现建筑物自身产生清洁能源的技术。

BIPV技术已经成为建筑行业的新兴潮流，其综合了建筑与能源的需求，为建筑物提供了多种功能。

首先，BIPV技术在能源领域具有重要意义。

随着全球对可再生能源的需求不断增加，利用太阳能来发电已成为一种可行的解决方案。

BIPV技术不仅能够满足建筑物的能量需求，还能将多余的电能供给电网。

这种能源的分布式生产方式，可以减少对传统能源的依赖，减少二氧化碳的排放，从而达到减少环境污染的目的。

其次，BIPV技术在建筑设计领域有着独特的优势。

传统的光伏板需要安装在建筑物的屋顶或地面上，无法与建筑物的外部形态融为一体，影响建筑物的美观性。

而BIPV技术的应用可以将光伏电池板直接集成到建筑物的外部构件中，不仅可以作为建筑的外墙材料、屋顶覆盖物或窗户玻璃，还可以实现多种颜色、形状和质地的设计，使其与建筑物的整体风格相协调，提升了建筑物的外观价值。

此外，BIPV技术还具备多种功能。

除了发电功能外，BIPV技术还可以提供隔热、保温、遮阳等功能，对建筑物的室内温度和能耗管理起到一定的作用。

另外，BIPV技术还可以集成光学器件，实现对太阳辐射的控制，如调节可透光性和反射性，达到室内光线的优化利用。

这些功能的综合应用，不仅可以提高建筑物的舒适性和能耗效益，还可以降低建筑物的运行成本。

然而，BIPV技术仍然面临一些挑战。

首先，BIPV技术的成本仍然相对较高，目前的制造和安装成本较传统的光伏系统要高出许多。

其次，BIPV技术对建筑材料的要求较高，需要材料具备较强的机械强度和稳定性。

此外，BIPV技术的设计和安装也面临一定的难度，需要综合考虑建筑和能源特性，以及光线和温度的变化等因素。

总之，建筑光伏一体化技术是一项具有广阔发展前景的技术。

通过将光伏电池板集成到建筑物的外部构件中，可以提供建筑与能源的多重功能，实现建筑物能源的自给自足且环保。

光伏建筑一体化(BIPV)应用现状与发展前景2022年，全世界极端天气频发，6月，印度西北部已经热得“起火”了，多地地表温度已经超过了60℃；7月10日，上海中心气象台10日下午发出高温红色预警信号，当日最高气温达到40℃以上，7月13日，江苏部分地区地表温度达到65℃以上......针对日益严峻的环境状况，«巴黎协定»把“全球平均温升控制在相对工业革命前水平2℃之内” 作为长期气温控制目标，以减少气候变化带来的风险和影响。

碳达峰及碳中和成为国家重大战略部署，建筑作为能源消耗的三大“巨头”之一，急需转型发展，将绿色技术融入其中，寻求可持续的生产和消费方式。

光伏发电随着国家不断提高新能源应用的比例，太阳能在实际应用中越发广泛，在工业、民众生活中的应用日趋成熟。

在国家“十三五”规划中，发改委明确提出太阳能应用在2020年和2030年达到占比一次能源比重15％，20％的目标。

国家能源局下发的«关于报送整县( 市、区) 屋顶分布式光伏开发试点方案的通知»提到：党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50％；学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40％；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30％；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20％。

住房和城乡建设部等15部门联合发布了关于加强县城绿色低碳建设的意见，提出“通过提升新建厂房、公共建筑等屋顶光伏比例和实施光伏建筑一体化开发等方式，降低传统化石能源在建筑用能中的比例。

”目前已有北京、天津、上海、重庆、内蒙古、浙江等多地发布光伏建筑一体化(BIPV) 未来3~5年相关政策，推动BIPV的大规模市场应用、高质量发展被提上议程，从国家到地方，光伏建筑一体化方兴未艾，在“光伏＋”等政策鼓励下，光伏建筑一体化将迎来蓬勃发展的时代。

光伏建筑一体化是一种将太阳能发电产品集成到建筑上的技术，即通过建筑物屋顶和立面与光伏发电集成起来，使建筑物本身能够利用太阳能发电，以满足自身用电需求。

太阳能技术与建筑屋顶一体化设计形式摘要：通过对太阳能技术的探索研究，讨论了光伏技术与建筑屋顶设计结合的几种形式，并且举例简述其优缺点。

关键词：光伏建筑、节能设计、太阳能技术。

0引言在新能源应用中太阳能有着储量丰富、无污染的优点，同时，由于其广泛的使用成本也相对较低，应用的方式方法也较为多样，近年来关于太阳能建筑一体化也多有研究实践。

太阳能一体化建筑最理想的状态应该是讲设计、制造、安装均可以集成化，其中最有必要的是，在设计初期的时候就需要考虑到太阳光能源以及建筑二者的有效结合。

[1]现如今太阳能与建筑设计结合的方式有许多，包括太阳能屋顶、太阳能立面、太阳能幕墙等。

其中太阳能光伏应用技术与建筑屋顶相结合使用是广泛使用的一体化设计方法，且通过与建筑设计结合的方式更加多样。

1太阳能技术应用在建筑方面太阳能在建筑中的广泛应用主要可分为光热应用、光电作用。

[2]其中光热作用中可分为主动式和被动式这两类。

被动式太阳能是常规使用阳光能量的方式，利用屋顶，墙壁，门窗等基础的建筑构配件，通过太阳辐射热对室内温度进行调节，这种简单利用太阳能的技术称为被动式太阳能技术。

太阳能光热转化相比光电转化技术来说，发展更为成熟、应用范围也更广。

而建筑光伏系统主要分为附加形式和建筑一体化形式。

其中附加形式是将光伏板直接安装在现有建筑物的屋顶或者立面，优点是可灵活布置。

一体化形式是通常将光伏板作为建筑物的一部分构件使用。

其主要技术包括设计、施工一体化，相对于附加形式来说实现难度更高，而且后期维护也有一定的困难。

2太阳能技术与建筑屋顶一体化设计建筑太阳能一体化即指在建筑设计方案期，利用立面设计、悬挑设计、遮阳防水等，将太阳能应用主动纳入设计重点，与建筑设计完美融合。

[3]即经过“相加”结合出一种新的设计方案，设计人员应该把太阳能系统涉及到的所有内容都添加在建筑设计中，并且能在建筑设计中与设计结合，让太阳能系统不与整个建筑设计分割，太阳能系统不只是建筑设计落成之后的附加条件。

太阳能光伏技术的建筑一体化设计第一章：引言随着全球对可再生能源需求的不断增长，太阳能光伏技术作为一种环境友好的能源解决方案得到了广泛的关注和应用。

与传统的太阳能发电系统相比，太阳能光伏技术的建筑一体化设计将太阳能电池板融入到建筑中，不仅能够为建筑提供清洁的能源，还能够为建筑带来更多的功能和价值。

本文将探讨太阳能光伏技术的建筑一体化设计在建筑行业中的应用和发展前景。

第二章：太阳能光伏技术的建筑一体化设计概述太阳能光伏技术的建筑一体化设计是将太阳能光伏系统与建筑的设计和施工过程相结合，将太阳能电池板融入到建筑中的过程。

这种设计理念使得建筑本身具备了太阳能发电的能力，大大提高了太阳能的利用效率。

太阳能光伏技术的建筑一体化设计可以在不影响建筑美观和功能的前提下，为建筑提供清洁能源，并减少对传统能源的依赖。

第三章：太阳能光伏技术的建筑一体化设计应用案例根据不同的建筑类型和需求，太阳能光伏技术的建筑一体化设计可以有多种不同的应用方式。

以下是一些典型的应用案例：1. 太阳能光伏建筑立面设计：通过在建筑外墙上安装太阳能电池板，将太阳能利用最大化，同时也起到了保护建筑内部温度的作用。

这种设计在城市热岛效应的缓解和建筑节能方面有着重要的作用。

2. 太阳能光伏屋顶设计：利用建筑的屋顶进行太阳能光伏板的布置和安装，可以为建筑提供清洁能源，并实现建筑自给自足。

这种设计在住宅小区和商业建筑中广泛应用。

3. 太阳能光伏整体建筑设计：通过将太阳能电池板融入到建筑的整体设计中，使建筑本身成为一个能源发生器。

这种设计不仅能够满足建筑的能源需求，还能够将多余的能源输出到电网上，实现能源的共享和回收利用。

第四章：太阳能光伏技术的建筑一体化设计优势太阳能光伏技术的建筑一体化设计具有许多优势，包括但不限于以下几点：1. 环保节能：太阳能是一种清洁、可再生的能源，通过将太阳能光伏系统与建筑一体化设计相结合，可以为建筑提供大部分甚至全部的能源需求，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和碳排放。

光伏建筑一体化及光伏玻璃组件介绍光伏建筑一体化（Building-integrated Photovoltaics，简称BIPV）是一种将太阳能光伏电池组件与建筑物的外观、结构或屋顶等部分融合在一起的技术和设计概念。

这种技术利用建筑物的空间，将太阳能电池板集成到建筑物的外立面、屋顶或其他结构中，将阳光转化为电能，以满足建筑物的能源需求。

1.多功能性：光伏建筑一体化技术融合了太阳能光伏系统和建筑物的外观设计，能够同时实现电力发电、节能和建筑美学等多重功能。

2.环保性：采用光伏建筑一体化技术可以充分利用太阳能资源，减少对传统能源的依赖，降低碳排放和对环境的污染。

3.节能性：光伏建筑一体化技术可以通过调整电池板的角度、方位和透光率等参数，最大限度地利用太阳能资源，提高能源利用效率，减少能源浪费。

4.经济性：光伏建筑一体化技术可以将建筑物变成一个自给自足的电力发电系统，减少电力购买成本，实现经济效益。

5.增值性：采用光伏建筑一体化技术可以提高建筑物的价值和竞争力，增加企业的市场竞争力和形象。

1.光伏幕墙：将太阳能电池板集成到建筑物的外墙表面，既可以保护建筑物，又可以将阳光转化为电能。

2.光伏屋顶：将太阳能电池板直接安装在建筑物的屋顶上，可以有效利用建筑物的空间，发挥光伏发电的效益。

3.光伏阳台：将太阳能电池板安装在阳台的栏杆或顶部，既可以提供遮阳功能，又可以发电。

4.光伏薄膜：将太阳能电池片制成柔性薄膜，可以便于弯曲和安装在建筑物的弯曲表面，增加设计的灵活性。

光伏玻璃组件是一种采用太阳能电池片嵌入玻璃中的产品，可以看做是光伏建筑一体化技术中的一种形式。

光伏玻璃组件主要有以下几个特点：1.透明性：光伏玻璃组件在保持一定的透明性的同时，能够将阳光转化为电能，发挥光伏发电的功效。

2.保温性：光伏玻璃组件采用双层或多层玻璃结构，具有较好的保温性能，能够减少建筑物的热量散失，提高能源利用效率。

3.防紫外线性：光伏玻璃组件能够有效地吸收和阻挡紫外线的透过，减少紫外线对建筑物内部和人体的伤害。

太阳能光伏建筑一体化应用现状及发展趋势摘要：全球能源危机的到来，使新能源得到了很大的关注和重视。

太阳能属于绿色能源，属于当前研究和推广应用的重点。

光伏建筑一体化能够将太阳能光伏发电与建筑紧密融合到一起，凸显出绿色环保的优势，属于未来建筑实现绿色节能的首选。

通过分析国内外太阳能光伏建筑一体化的应用现状，同时说明了太阳能光伏建筑一体化的发展趋势，以便充分发挥出太阳能光伏建筑一体化技术的良好功效与作用。

关键字：太阳能；光伏建筑；一体化；应用现状；发展趋势引言：对于我国而言，一直以来，致力于推广和发展光伏产业，建立更多的绿色建筑，实现太阳能光伏建筑一体化。

然而，虽然发展了很多年，太阳能光伏技术运用的过程中依然出现了很多的问题和不足，如，相关行业标准的编制、太阳能光伏成本提升等等。

尽管太阳能光伏一体化建筑非常科学，具有更好的居住体验，但是推广的速度却较慢，有待进一步研究和完善，才能够发挥出其良好的功效和作用。

1.国内外太阳能光伏建筑一体化的应用现状分析1.1国外的应用现状从国外的角度来说，太阳能光伏建筑一体化技术的研究时间已经很久，此项技术得到了逐步推广和运用。

经历了由屋顶光伏、建筑集成、再到把光伏组件当成建筑材料的漫长发展过程。

很多发达国家，比如，英美等国家，在太阳能光伏建筑一体化技术方面十分成熟，拥有丰富的应用经验。

以日本为例，早在上个世纪末期时，日本便已经开始发展太阳能光伏发电产业，并且打算在未来的15年之内，让全国人民的居住房屋屋顶上都可以安装太阳能光伏发电系统, 总装机容量高达200MW。

为此，日本政府部门拨款100亿日元投入到太阳能光伏电池的生产工作当中，宗旨在于严格控制太阳能光伏电池的成本。

与此同时，也推动了高等院校与研究机构之间的合作进程，加快了研究工作开展的速度。

在21世纪初期，已经构建了光伏产业集团，由此促使光伏技术不断发展，逐渐实现了光电商业化应用的效果[1]。

1.2国内的应用现状对于国内而言，太阳能光伏建筑一体化技术的研究时间较短，在技术方面，对比很多发达国家，依然存在着不小的差距，有待深入研究与分析，不断进行完善和优化。

工商业bipv案例
1. 尼古拉·特斯拉汽车厂 - 尼古拉特斯拉是一家专门生产电动车辆的企业，其工厂的外墙使用了BIPV（建筑一体化光伏）技术。

这种技术将太阳能电池板整合到建筑物的外墙中，用于发电，并为工厂提供一部分电力需求。

2. 伦敦市政厅 - 伦敦市政厅是一座标志性的建筑物，其外墙采用了BIPV技术。

通过将太阳能电池板整合到建筑物的玻璃幕墙中，市政厅能够自行发电，并减少对传统能源的依赖。

3. 华盛顿国家航空航天博物馆 - 华盛顿国家航空航天博物馆采用了BIPV技术的屋顶。

屋顶上的太阳能电池板能够发电，并为博物馆提供部分能源需求。

4. 美国拉斯维加斯太阳能露天剧场 - 拉斯维加斯太阳能露天剧场采用了BIPV技术。

剧场的建筑设计将太阳能电池板整合到屋顶，并利用太阳能发电为剧场提供所需的能源。

5. 德国埃森能量中心 - 德国埃森能量中心使用了BIPV技术的外墙。

这种技术不仅为建筑物提供了一种可再生的能源发电方式，还提供了独特的外观设计效果，使建筑物更具吸引力。

这些案例展示了BIPV技术在商业场所的应用，通过将太阳能电池板整合到建筑物中，不仅可以为建筑物提供可再生的能源发电方式，还可以减少对传统能源的依赖，并为企业节约能源成本。