低碳经济推动薄膜太阳电池建筑光伏一体化在城市发展中的应用
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摘要：国家积极倡导低碳经济，面对城市发展中所遇到的建筑能耗居高不下的困境，如何使城市建筑朝着低碳的方向发展，薄膜太阳电池的建筑光伏一体化无疑是非常好的解决方案之一，日益受到重视。
关键词：低碳经济 薄膜太阳电池 建筑光伏一体化(BIPV)
一、前言
低碳经济的实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题。在2009年底召开的哥本哈根世界气候大会上，中国郑重承诺，到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，争取到2020年非化石能源占一次性能源消费比重达到15%左右。可以看出，节能减排和开发替代能源，是我国政府发展低碳经济的两个关键。
然而，人民群众日益增长的物质文化需求，使得能源需求必将同步增长，所以在大力节能减排的同时，推广应用以太阳能、风能、核能为代表的清洁能源，是未来发展低碳经济最有希望的根本解决方案。这其中，风能主要应用于沿海滩涂，核能主要建在远离城市的地区，晶体硅太阳电池发电系统由于其自身特点也主要局限于郊区或简单附着在大面积屋顶上，唯有薄膜太阳电池的建筑光伏一体化（BIPV），因其高度的建筑亲和性，使光伏发电在城市建筑上的规模化、集成化应用成为可能，日益受到重视。
二、面临的机遇
1.城市发展中面临的挑战
目前，我国既有城乡建筑面积达420 多亿m2，其中99%以上属于高耗能建筑，即使每年新增的近20亿m2城乡建筑中，高耗能建筑也占90%以上。从数量上讲，建筑能耗已接近全社会总能耗的1/3，而且继续保持增长趋势。与此同时，在我国的电力结构中，火电占据77％ 以上，“高碳” 占据绝对的统治地位。如何使城市建筑朝着高效、清洁、低碳、无碳的方向发展，使建筑能源需求自给自足，薄膜太阳电池BIPV无疑是非常好的解决方案之一。
2.薄膜太阳电池建筑光伏一体化的机遇
城市建筑中有大量既有和建设中的玻璃幕墙、窗户、采光顶等，玻璃衬底的薄膜太阳电池既具有玻璃的透光性又能发电，可直接作为建材使用与建筑完美结合，其它不透光衬底乃至柔性衬底的薄膜太阳电池则可应用于闲置的建筑外立面（如屋顶、外墙、围墙等），这对于城市发展中所遇到的建筑能耗居高不下的困境，无疑是一项雪中送炭般的巨大的绿色革命。
三．薄膜太阳电池建筑光伏一体化对城市环境的贡献
1.节能
①实现城市建筑所需电力自产自销，从而节约了电网投资和减少输电、分电损耗，使城市建筑从耗能向产能转变。
②光电幕墙直接吸收太阳能，避免了建筑外立面温度过高，从而改善室内温度，降低空调负荷。
③并网的光伏系统，发电量最大的时段在用电高峰期，从而对舒缓高峰电力需求，解决电网峰谷供需矛盾，具有极大的社会效益。
2.节地
玻璃衬底的薄膜太阳电池直接安装到建筑上，不需要额外的昂贵占地面积，并且省去了光伏系统的支撑结构。
3.节材
薄膜太阳电池可以替代常规建材，在建筑施工中同步安装，从而节省安装和材料费用。柔性衬底的薄膜太阳电池，可应用于复杂外形的建筑，使建筑外观更具技术魅力。
4.温室气体减排
薄膜太阳电池BIPV系统每产生1000度电，可替代标准煤0.35吨，减排0.88吨CO2，具有巨大的社会和环保效益，同时光电转换减少了光热转换，减少了热岛效应。
5.减少声光污染
薄膜太阳电池BIPV本身没有机械传动机构或运动部件，没有噪声产生，电池表面为绒面，可强烈吸收阳光，无普通玻璃幕墙光污染的问题。
四、应用实例
1.上海尚德硅薄膜太阳电池生产及研发基地
主厂房二、三、四层东西立面的外墙采用薄膜太阳电池玻璃幕墙，将光伏发电与建筑设计融为一体，践行了尚德公司“为地球为未来充电，让绿色永绕人间”的理念。
2.上海世博会中国馆和主题馆
尚德太阳能电力有限公司将薄膜太阳电池和晶体硅太阳电池综合运用在两座“绿色建筑”上，年均发电量约284万度，每年即可节约标准煤约1000吨，年均减排二氧化碳约2500吨、二氧化硫84吨、氮氧化物42吨、烟尘762吨，践行了上海世博会主题“城市让生活更美好” 这一绿色低碳的理念。
五、结束语
薄膜太阳电池建筑光伏一体化，能够完美演绎绿色建筑理念，随着低碳经济的深入推进，光伏发电必将由补充能源向替代能源过渡，城市发展将迈入可持续发展、绿色低碳的快车道。
参考文献：
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