太阳能光伏发电在绿色建筑中的有效利用

郭占东 汪宇文

摘要：随着人们生态意识的逐渐深入，绿色建筑需求量增大，前景广阔，而太阳能光伏发电能够利用太阳能资源，将太阳光能转化为电能，安全性更高，不会产生污染和噪音，满足绿色建筑要求，因而成为绿色建筑中常用的技术手段之一。鉴于太阳能光伏发电的可持续发展性，本文对太阳能光伏发电在绿色建筑中的有效利用进行了分析，并探讨了太阳能光伏发电在绿色建筑中的未来发展前景。

关键词：太阳能光伏发电;绿色建筑;有效利用

现如今，能源危机成为困扰全球的主要问题之一，人们开始寻找可再生资源来缓解能源危机，同时环境污染问题已经成为摆在世界面前的主要问题。我国已经明确提出在2030年实现碳达峰的目标，并为后期实现碳中和做好充分准备。太阳能作为可再生清洁能源，被广泛应用在现代生产和生活当中，同时也在绿色建筑应用中起到了显著的效果。太阳能光伏发电成为绿色建筑未来重要的发展趋势，有利于实现绿色建筑的可持续发展。

一、太阳能光伏发电在绿色建筑中的有效利用

随着我国建筑规模的不断扩大，建筑面积也越来越广阔，为太阳能光伏发电提供了便利，同时，太阳能光伏发电能够满足建筑中电器使用、照明使用等能源的基本需求，达到了节能减排目的。太阳能光伏发电与建筑的相互结合，提高了建筑的节能效率，加快了绿色建筑的发展。目前我国各省已经相继出台相关政策，要求在新建建筑物必须安装光伏发电，并达到光伏项目与建筑的完美结合。同时作为已有建筑在屋顶、立面墙增加光伏发电项目。

1.1.太阳能光伏发电在建筑房顶中的有效利用

为了能够打造出绿色低碳、安全高效的现代能源系统，不少绿色建筑在房顶建设中充分利用太阳能光伏发电系统，来助力城市绿色低碳的发展。首先，针对斜屋顶，所安装的太阳能光伏发电系统不仅要满足建筑用电需求，还要确保绿色建筑外观新颖、优美，给人以舒适的感觉，建筑一体化特点明显。斜屋顶安装太阳能光伏发电系统，其安装容量不受面积的影响，由于其具有坡度，在清洗过程中还能起到自动清洗的效果。例如，利用太阳能瓦来设计屋面系统，不仅能够运用美学元素植入高效的光伏发电组件，美化屋顶外观，还能够在瓦下部分设计先进的通风防水坡系统，来提高屋面的通风防水效果，更是在安装方面具有很好的简便性，完美实现了绿色建筑与太阳能光伏发电的一体化建设。其次，针对平屋顶，基于平屋顶空间大、遮挡物少等地理优势，安装太阳能光伏发电系统能够有效阻隔热量，有助于提升屋顶通风管道的隔热效果，不仅降低了隔热成本，还很好地降低了建筑内部的温度。目前，在平顶屋太阳能光伏发电系统的应用上，一方面要重视太阳能电池板材料的选择，避免暴风雨等恶劣天气对其的不利影响，同时采取有效措施，最大限度地避免雷电对光伏系统的损坏，减少雷电风险的发生。另一方面，安装时应遵循经济性原则，寻找最佳安装角度，从而获得最大的发电量。

1.2.太阳能光伏发电在建筑天窗中的有效利用

绿色建筑中天窗的应用，能够更好地控制光源，使建筑采光条件更好。将太阳能光伏发电应用到天窗当中，不仅优化了建筑采光效果，还能够利用太阳能光伏发电优势，起到遮阳、降低热量等作用，更能够充分利用太阳光源，为建筑内部提供可靠的电能，一方面提高了能源的使用效率，起到了节能效果，另一方面提升了建筑内部的采光效果，给用户以更加舒适的居住体验。如下图所示：

1.3.太阳能光伏发电在建筑幕墙中的有效利用

生态文明时代，太阳能光伏发电在建筑幕墙中的应用，不仅能够在自主发电的同时减少了室内太阳的辐射，还能够起到降温降耗、减少污染的作用，是现代绿色建筑可持续发展的重要保障。太阳能光伏幕墙，不仅要求其具有自发电功能，还需要其满足幕墙的所有功能要求，例如透明度、安全性、整体性等，因此，在设计安装过程中，需要与绿色建筑施工同时进行，以保证其功能的安全可靠性。例如，薄膜太阳能幕墙，将太阳能光伏发电系统的实用性与建筑物外观完美结合，不仅具有采光、隔音、隔热等多种功能，还具有无污染等特点，满足了绿色环保建筑理念。晶硅太阳能幕墙，其使用模板的电绝缘性较好，具有较高的抵御能力，受恶劣环境影响较小，适应性强。

二、太阳能光伏发电在绿色建筑中的未来发展前景

光伏系统发电原理图：

太阳能光伏发电在绿色建筑中的未来发展前景，可以从以下三个方面来探讨：第一，绿色建筑方面。随着我国绿色建筑标准体系的不断完善、智能化的快速发展以及建筑面积的不断扩大，我国对绿色建筑提出了更高的要求，节能减排、零能耗成为绿色建筑建设中的关键因素。从目前太阳能光伏发电在绿色建筑中的有效利用来看，其应用不仅实现了节能减排目的，还能够使绿色建筑外观更加美观，符合时代发展潮流。在未来光伏建筑一体化过程中，太阳能光伏发电与绿色建筑的相互结合将会更加紧密，潜力巨大。第二，能源利用方面。随着人们能源危机意识的增强，我国加大了在可再生资源上的发展，而我国的太阳能和风能资源较为丰富，成为人们主要追逐利用的对象。目前，太阳能和风能已经被应用在各个领域当中，并且产生了显著的效果。而随着太阳能光伏发电系统的不断完善，在未来的发展中，太阳能光伏发电在绿色建筑中的应用将会越加普遍。第三，技術发展方面。随着科学技术的不断发展，我国太阳能光伏发电的数字化、智能化程度将会更高，结合未来绿色智慧建筑发展趋势，其在绿色建筑中的应用将会更加广泛，成为未来城市生态发展的主要技术支撑。

三、结束语

太阳能作为清洁能源，近年来应用普遍，太阳能光伏发电的应用场景在我们身边愈发多见，并且在绿色建筑中得到了有效地利用，不仅降低了建筑能耗，提高了用电效率，还在一定程度上减少了污染，保护了环境，符合我国可持续发展要求。在未来的发展中，太阳能光伏发电应用将会进入新常态，光伏建筑一体化将会成为绿色建筑新的发展趋势。

参考文献：

[1]王志刚，祝秀娟.太阳能光伏发电技术在绿色建筑中的应用及其节能研究[J].建设科技，2020（23）：98-102+106.

[2]钟辉.太阳能光伏发电技术在绿色建筑中的应用分析[J].科技风，2019（20）：213.

上海太阳能科技有限公司  上海  201108