提起可发电的光伏幕墙,很多人的第一反应是会不会与原有的建筑风格不适配,破坏建筑物的整体美感。其实不然,目前的光伏幕墙技术已趋于成熟,不仅能与各类建筑风格完美融合,还能通过前期的智能化设计,提升建筑物的能源利用效率,实现美观与发电功能的和谐统一。
就目前在建筑行业应用最广泛的碲化镉光伏幕墙来说,可以根据建筑的采光需求调整透光度,在平衡发电效率的同时保证建筑的通透性。拿龙焱能源的碲化镉发电玻璃举例,透光率可在0%到80%之间灵活调整。嘉兴秀洲科创服务中心作为国内乃至全球第一个光伏玻璃达到LOW-E玻璃效果的高层建筑项目,采用40%碲化镉薄膜透光发电玻璃,总装机容量约为150KW,不仅满足了整栋建筑的透光需求,还能源源不断提供绿色电能。
在色彩与肌理方面,目前的BIPV技术产品已经能够达到传统建材的外观效果,可灵活定制定制图案颜色与分格尺寸。作为广东省运会主场馆的清远奥体中心,屋面采用了灰色仿铝碲化镉光伏发电建材,且每一块的形状尺寸都不一样,在保证风格统一的同时还可以有较高的发电效率。同样的还有山西大同未来能源馆的仿铝光伏幕墙,海口移动大楼仿铝光伏幕墙,这种定制化的设计,让光伏幕墙不再游离于建筑美学之外,而是成为其有机的组成部分。
从热工性能方面来说,碲化镉发电幕墙能够降低建筑物内部的温度。一方面,碲化镉组件都含有透明导电氧化物膜层,即具有低辐射和低反射性的TCO薄膜,780~2500nm的TCO玻璃的红外透过率在60%左右,而超白玻璃为90%,意味着更多的红外线被反射,而红外线是室内辐射升温的主要因素,因而减少了室内热量的增加。另一方面,经光电转换后,碲化镉组件会把一部分太阳能转换为电能,根据能量守恒定律,碲化镉透过的光能更少。并且,碲化镉玻璃呈黑色,能够吸收大部分太阳光并将其转化为热能,而这些热能又通过外届对流被带走,从而减少室内的传热。
从安全性方面来说,碲化镉光伏幕墙从设计、施工到运维阶段都严格按照建筑行业的相关专业要求进行,因此光伏幕墙能够很好地抵抗极端天气。在设计BIPV时,依据《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021以及地方政策规定的相关标准进行,在初始的设计阶段就确保其合规性,并与电气设计师紧密结合,全程遵照《太阳能光伏玻璃幕墙电气设计规范》JGJ/T365-2015的要求,确保光伏幕墙的并网、布线系统安全可靠。在运维阶段,还会对BIPV的性能进行持续的检测和数据分析,对于出现的任何故障,都有快速响应和有效处理的机制。
关于光伏幕墙的经济性分析,其投资回报特征值得深入探讨。当前市场存在一个普遍认知误区:部分企业过度关注光伏幕墙较高的初始投资成本,而未能充分评估其全生命周期的经济价值。以北京某商业建筑南立面工程为例,采用20%透光率的碲化镉发电玻璃幕墙方案,相较于传统玻璃幕墙,其增量投资成本8年左右即可通过发电收益实现回收。值得注意的是,光伏幕墙系统的设计使用寿命通常可达25年以上,实际运行周期往往更长。这意味着在完成初始投资回收后,系统仍可维持16年以上的净收益期,持续产生显著的经济效益。这种长期稳定的收益特性,使光伏幕墙成为具有战略价值的绿色建筑投资选择。
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