太阳能建筑一体化技术的发展和前景

在当今世界能源与环境问题日益严重的形势下，太阳能是一种可利用的非常宝贵的可再生能源。而且相对于人类发展历史而言是一种取之不尽、用之不竭、清洁的永 久能源。太阳能技术已成为一项新兴而热门的技术，由这项技术衍生出来的其他技术，比如太阳能建筑一体化技术是太阳能应用领域扩展的需要。把太阳能同建筑结 合起来，把几千年来房屋只是人类居住、遮风挡雨、避寒暑的简单场所发展成具有独立能源、自我循环式的新型建筑，这也是人类进步和社会、科学技术发展的必 然。

1 建筑一体化太阳能发电
1997年12月11日在日本京都召开了气候变化框架公约第3次缔约方大会（简称COP-3），通过了“京都议定书”，列出了各缔约方削减温室气体的目标 值。美国和欧盟都曾提出了要在2010年实现总功率为300万kW的屋顶太阳能发电计划；德国发布了一项10万屋顶计划（1999～2004年），即到 2004年太阳能屋顶发电普及10万家，总发电功率为30万kW；意大利发布了一项1万屋顶计划（1999～2003年），到2003年普及太阳能总发电 功率为5万kW。瑞士、荷兰也发布了利用屋顶进行太阳能发电的大型计划；日本政府也制定了新能源法，到2010年要普及总功率为500万kW的屋顶发电系 统。这些国家还采取了相应的财政补贴和优惠政策，鼓励人们购买太阳光发电系统和使用太阳能电力。从上述计划可以看出，各国政府都把太阳能应用同建筑的一部 分——屋顶联系了起来，至于如何把太阳能应用设备同屋顶结合起来的问题显然要求助于太阳能工程师们了。
国外推广家用太阳能发电技术都考虑了使环境优美、居住舒适的太阳能建筑一体化技术，并大力研究既不消耗矿物燃料、不污染环境又能使生态良性循环的独立能源建筑。
在推行建筑一体化太阳能发电技术时一般采用两种太阳电池组件。一种是普通太阳电池组件，施工时通过装配件把太阳电池组件同周围建筑材料结合起来，组件之间 和组件与建材之间的间隙需要另行处理，其特点是这种太阳电池组件可以在普通流水线上大批量生产，成本低，价格便宜，既可以同建筑结合起来使用，又可以安装 在大型支架上形成大规模太阳能发电站。其缺点是无法直接代替建筑材料使用，太阳电池组件与建材重叠使用造成浪费，施工成本高。另一种是建材型太阳电池组 件，这是一种在生产厂把太阳电池芯片直接封装在特殊建材上的组件，设计有防雨结构，施工时按模块方式拼装，集发电功能与建材功能集于一体，施工成本低。但 是由于必须适应不同的建筑尺寸，很难在同一条流水线上大规模生产，有时甚至需要投入大量的人力进行手工操作生产，以至于生产成本高。当然生产成本高是相对 于劳动力昂贵的国家而言，对于劳动力价格较低的我国而言，这种太阳电池组件更有利于国际竞争。
由于我国人民的消费水平还很低，家用太阳能发电系统的普及尚需时日，这里只能简单地介绍几个国外的应用实例和国内的一个示范实例。图1是用普通太阳电池组 件构成太阳能建筑一体化墙体的典型事例，组件之间采用铝合金封条进行连接（图中组件之间的白色部分），并起到防雨作用，为了提高阳光接收量而又不突显于墙 面，组件具有一定的倾角。