太陽能在綠色建築中的應用淺析
理論廣角
作者：李明躍
[摘 要]經濟的發展拉動了人們物質生活追求，導致大量的能源加速消耗。可再生能源中太陽能是最易獲得的能源之一，其光電、光熱、照明功能被大量應用於現代綠色建築中。本文主要針對太陽能係統在綠色建築中的應用進行淺析。
[關鍵詞]綠色建築 太陽能熱水係統 太陽能光伏係統 導光照明係統
中圖分類號：TU201.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0369-01
0 引言
發展進步是人類社會永遠追尋的主題，享受高質量的生活是永恒的話題。但是隨著人口的爆炸性增長，社會的城市化快速發展，進而非可再生資源的銳減、環境的惡化等危機也孕育而生。據統計，建築的建設需要消耗總能源的50%。如何減少資源浪費、利用可再生資源、減少建築對環境的影響，如何建造出“宜居、可持續、和諧共生”的建築，“綠色建築”指導概念孕育而生。
綠色建築是指在建築的全壽命周期內，最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材）、保護環境和減少汙染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建築[1]。在新發布的《綠色建築評價標準》GB/T 50378-2014中“節能與能源利用”章節中明確了建築如使用可再生能源可獲得綠色建築評分21分，說明可再生資源利用在綠色建築中所占的權重。本文就針對太陽能的光電、光熱、照明功能在綠色建築中的應用進行淺析。
1 太陽能發電係統在綠色建築中的應用
太陽能發電係統是由光伏組件、控製器、逆變器（DC-AC）、蓄電池（可不包含）組成，是利用光伏組件（單晶矽、多晶矽、非晶矽、多元化合物太陽能電池）吸收太陽光後轉化為直流電源，根據需要利用逆變器轉化交流電源或者選擇使用蓄電池對直流電進行儲存。
目前將光伏係統用於建築中的模式一般分為兩種：建築光伏（BMPV）及建築光伏一體化（BIPV），在綠色建築中兩者均可在建設不同部位及建築功能上得到完美應用。
1.1 BMPV係統在綠色建築中的應用
在非建材領域光伏係統主要有：光伏雨棚、光伏遮陽板、光伏欄板、光伏牆/屋麵支架結構等。如果按照光伏成品劃分又包括：光伏路燈、光伏庭院燈、光伏移動電源、光伏滅蚊燈、光伏手電等等。
就獨立居民住宅或公建而言，通常在建築陽麵設置帶“光伏雨棚”的停車場，發出的電量可用於車棚的照明或者電動動車充電電源使用；小區內部功能區則使用“光伏路燈、光伏滅蚊燈”用來滿足照明及滅蟲作用；小區或公建陽麵窗戶則利用“光伏遮陽板”，起到遮陽及發電功能；“光伏牆/屋麵支架結構係統”可將光伏發出的電能利用在樓梯照明、電梯、公共區域照明等，大大減少業主及用戶電費開支。所以，BMPV在綠色建築中起到不可或缺的作用。
1.2 BIPV係統在綠色建築中的應用
目前建材型光伏係統主要包括：光伏磚、光伏瓦、光伏幕牆、光伏窗、光伏采光頂等。在公建建築中，將光伏與建築總體設計施工，主要利用“光伏幕牆、光伏采光頂”發出電能用於照明及部分動力電源；光伏窗則應用於居民建築比較適宜，可以起到遮陽及發電作用。BIPV係統主要的優勢在於能夠與建築形成一體化，不僅可以產生電能，還可起到建築構件功能。BIPV係統不僅可以保證建築物自身用電需求，還可根據裝機電量將多餘電量並網，舒緩高峰用電壓力，具有極大的社會及經濟效益。