太阳能发电在绿色建筑中的应用
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【摘要】绿色建筑是二十一世纪世界建筑的主流。当今房地产行业中，绿色楼盘是最受追捧的概念，此概念的核心是采用新的绿色能源，点亮绿色建筑，使其成为现代楼盘的一大卖点。绿色建筑有其丰富的内涵，太阳能热利用已经被广大用户采用，代表太阳能尖端先进的光伏发电将成为绿色建筑的主角。随着我国的工业化、城镇化快速发展，我国的发展离不开能源的支撑，节约能源、发展绿色电力成为人们关注的焦点。我国能耗的几个大户主要是建筑能耗、工业能耗、交通能耗。建筑能耗已占到全社会终端能耗的30%左右，再加上建材生产和运输的能耗已经达到40%多。建设资源节约型社会，建筑节能、绿色建筑建设工作将大有作为。
【关键词】绿色建筑；太阳能；光伏发电
《一》太阳能发电系统的原理
太阳能发电系统就将太阳能直接转变为电能并储存经变换后应用。太阳能发电系统（如图1 所示）由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜、太阳能跟踪系统、太阳能组件除尘系统等设备组成。其中交流配电柜、太阳能跟踪系统、太阳能组件除尘系统等设备是太阳能发电系统的辅助设备，在提高发电效率，维护系统寿命方面起着关键作用。
一般的建筑物护表面采用涂料、装饰瓷砖或幕墙玻璃，目的是为了保护和装饰建筑物。采用光伏器件代替部分建筑材料，即用光伏组件来做建筑物的屋顶、外墙和窗户，这样既可用做建筑材料也可用以发电，可谓物尽其美。对于框架结构的建筑物，可把其整个围护结构做成光伏阵列，选择适当光伏组件，既可吸收太阳直射光，也可吸收太阳反射光，还可使建筑外观更具魅力。
《三》绿色建筑――光伏建筑一体化（BIPV）系统的优势及特点
光伏建筑一体化就是将光伏发电系统和建筑幕墙、屋顶等围护结构系统有机的结合成一个整体结构，不但具有围护结构的功能，同时又能产生电能，供建筑使用。
光伏建筑一体化有以下一些优势：
1、建筑物能为光伏系统提供足够的面积，不需要另占土地，还能省去光伏系统的支撑结构；太阳电池是固态半导体器件，发电时无转动部件、无噪声，对环境不造成污染；节能与保温性能节能与保温性能远远要高于传统的玻璃幕墙，K能达到1.2W/m2.℃；安全性能 完全符合国家的幕墙玻璃的规范。
2、可原地发电、原地使用，减少电力输送过程的费用和能耗、省去输电费用；自发自用，有削峰的作用，带储能可以用作备用电源。
3、使用新型建筑维护材料，替代了昂贵的外装饰材料（玻璃幕墙等），减少建筑物的整体造价，甚至还低于一些高档次的玻璃幕墙的价格；系统安装与建筑施工结合，节省安装成本；分散发电，避免传输和分电损失（5-10%），降低输电和分电投资和维修成本；并使建筑物的外观更有魅力。
4、因日照时处在高压电网用电高峰期，BIPV系统除保证自身建筑内用电外，还可以向电网供电，舒缓了高峰电力需求，解决电网峰谷供需矛盾，具有极大的社会效益；
5、杜绝了由一般化石燃料发电所带来的严重空气污染，这对于环保要求更高的今天和未来极为重要。
6、更好的满足建筑师外形风格的设计要求
《四》太阳能发电在房地产项目上的应用
就公共照明工程而言，房地产项目占地面积大，对灯光的亮度要求不高，但由于其灯具分布面广，若采用常规电源，输电线路的分布难度大，成本高，而光伏发电系统可根据环境条件组成若干个独立供电系统，每个系统可根据负载需要来确定供电系统的容量，可以结合楼盘的要求进行整个公用照明系统的设计与布局，不仅景观效果好，在经济上也有优势，而且解决了业主入住后为公用照明设施分担电费纠纷的问题。光伏建筑一体化产生的电力，不仅可用于解决住宅小区可以解决公共设施用电，如电梯、楼梯照明、公共区域照明，不需要业主负担，降低物业费。也可用于办公楼、写字楼的照明用电。把其建筑呈节能减排的绿色建筑。其次就非晶硅的特性而言，可以很好地与建筑物结合而不影响其发电量。
《五》便捷的管理
虽然数千块太阳能光电板复杂地连在一起并网发电，但管理起来却非常方便，这得益于技术方研发的全自动控制系统。
据介绍，太阳能光电板发出来的是直流电，一般需要用蓄电池将太阳能发出的电进行储存。而并网发电则是将太阳能电力用设备直接并入电网使用。就是通过专用设备将太阳能电池板发出的直流电，转换成符合电网要求的交流电。经过升压后的太阳能电力，可以达到与常规电力一样的要求，满足生产和生活需要。这些复杂的控制和转换，并网发电的管理和维护非常简单、高效。这个系统甚至可以方便地对每一块电池板的使用进行监控，整座建筑所有太阳能电池板都实现了模块化安装和维修，如果其中一块发生了故障，可以方便地将这一块进行更换，而不会对整个系统产生影响。同时，这个系统可以实时记录建筑并网工程的发电量，可随时显示发电量、总发电量以及太阳能辐照度、风速等天气参数。
《六》经济效益与社会效应
在厦门以一个5万平方米的小区为例，安装100KW的太阳能发电系统，每年可发电150000KWH。投资为10元/系统瓦，工程总造价为100万元。安装太阳能发电系统后，因上了绿色电力的概念每平方米楼房售价可比原来高500-1000元，售楼可额外增加2500-5000万元，减去成本，纯利润为2400-4900万元。除此之外，还有以下几种收益：第一，按现行的电价，发出的电供小区公共照明使用，按照市电每度0.8元，可降低物业费0.20元/平米。第二，政府可再生能源鼓励政策出台后，按照专家之前估算的按1.15元/kwh的价格卖给国家电网，可降低物业费0.29元/平米。第三，如果利用发出的电收回成本，1.15元/度只需要5.8年，光伏系统稳定的输出电力20年，所以在收回成本后的几年内的卖电收益为纯利润，以二十年为例分别可获得245万的纯利润。
安装光伏发电系统不仅仅可以实现经济效益，也可以响应国家节能减排的政策，具备良好的社会效应。照目前中国火电厂煤耗，可节省标准煤43.2吨/年。可减排二氧化碳119.6吨/年，减排二氧化硫3.6吨/年。利用太阳光发电不使用任何化石燃料，不会向环境排放有害物质，且无运动部件也无噪声影响；太阳能属于可再生能源，应用太阳能技术还可缓解常规能源紧张的问题。
我们将向现代化建设第三步战略的目标迈进，环境保护面临着更在的压力和挑战。我们必须认真实施可持续发展战备，把环境保护和生态建设放到更重要的位置。要坚持统筹规划，依靠科技进步，加大资金投入，加强污染治理，大力植树种草，搞好水土保持，改善生态环境。我们相信，通过全国人民坚忍不拔的努力，就一定能够使中华大地水更清、天更蓝、山川更加秀美。