2022年第2期安徽电子信息职业技术学院学报No.22022[文章编号]1671-802X(2022)02-0018-05“碳中和”背景下零能耗建筑BPV技术研究与案例分析以安徽天柱绿色能源科技有限公司办公楼为例李虎，刘祥，般建家(安徽天柱绿色能源科技有限公司，安徽蚌埠233000)摘要：建筑实现零能耗是实现“碳中和”的有效途径，零能耗建筑一方面是节能，更重要的是创能，利用光电建筑一体化技术，通过建筑外围护结构使用发电型建材方法可以实现建筑创能。通过对安徽天柱绿色能源科技有限公司办公楼光电建筑项目的设计和运行进行研究分析表明，充分利用建筑外表面安装具有发电功能的建材，结合光伏发电的特性进行优化设计，实现建筑零能耗理论上是可行的。建筑创能和用能的匹配问题以及建筑自身特点和光伏发电特性之间的矛盾问题，要通过光电建筑技术和综合能源管理技术应用来寻求解决途径。中图法分类号：TU111.48文献标志码：AResearch Case Study of BIPV Technology in the Zero-emission Buildingsunder the Background of Carbon NeutralityTaking the Office Buildings of Anhui Tianzhu Green Energy Science Technology Co.,Ltd.as an ExampleLi Hu,Liu Xiang,Yin Jianjia(Anhui Tianzhu Green Energy Science Technology Co.,Ltd.,Bengbu 233000,China)Abstract:Zero emission realized in the buildings is an effective way in achieving the goal of carbon neutrality.Zero-emission buildings can not only save energy,but also generate it with the building-integrated photovoltaic(BIPV)technology,on which the power-generating building materials are applied to the building enclosure.Fromthe study of BIPV Project's design and operation on the office buildings of Anhui Tianzhu Green Energy ScienceTechnology Co.,Ltd.,it demonstrates the theoretical possibility of implementing zero emission in buildings byfully utilizing the power-generating building materials on its facades and then optimizing it with the photovoltaicpower generation technology;however,there exists conflicts in the compatibility between the energy generationand its utilization in the buildings and between the building's own features and BIPV technology.Therefore,technologies of BIPV and comprehensive energy management are required in achieving the goal of zero emission.Key words:Carbon Neutrality;zero-emission buildings;BIPV;power-generating building materials;photoelec-tric curtain wall*收稿日期：2022-02-11作者简介：李虎(1982一)，安徽卓阳人，工程师，研究方向：太阳能光伏发电。基金项目：2019年安徽省蚌埠市科技创新指导类项目（蚌科[2019]90号）XUEBAO2022.4.20(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net技术应用李虎，等六“碳中和"背景下零能耗建筑BV技术研究与案例分析一以安徽天柱绿色能源科技有限公司办公楼为例第2期1引言本都是使用传统的发电芯片，经过外观和技术改造2019年我国煤炭消费比重达到58%，碳排放总开发出来的有发电砖、发电墙、发电屋顶等，应用比量占全球比重达到29%，人均碳排放量比世界平均较广泛的是发电玻璃，因为玻璃本身就是光伏组件水平高46%。作为全球最大的发展中国家和碳排放的重要组成材料，同时玻璃也是重要的建筑材料。市国，我国需要在推进发展的同时实现快速减排，任务场上铜铟镓硒发电玻璃、碲化镉发电玻璃等发电建十分艰巨。加快推进能源生产清洁替代，打造清洁低材目前都批量生产，因其具有弱光性好，温度系数低碳、安全高效的现代能源体系，通过能源零碳革命引等优势作为发电墙（光电幕墙）得到广泛应用。领全社会加速脱碳是实现“双碳”目标的有效途径。4零能耗建筑的实现途径目前我国建筑面积约671亿平方米，每年以20亿平零能耗建筑的实现有两个途径，其一是节能，就方米的速度增长，建筑运行能耗占全社会能源消费是建筑自身和使用要做到低能耗，目前建筑能耗方比例约22%，在建筑上实现能源替代，零能耗建筑面的技术已经比较成熟，国家也有相应的规范要求，的推广对于按期实现“双碳”目标至关重要，要实现这里不做重点论述：其二是创能，也就是建筑自身通建筑零能耗，除了大力推广节能技术和产品应用外，过利用新能源实现能源的自给自足，不利用常规能自身能耗是否完全由新能源替代是最终评判指标，源，这个也是评判建筑是否为零能耗的重要标准。那所以如何在建筑上应用新型发电建材，使其自身变么如何实现有充足的新能源电力补充，从光伏发电为一个“发电场”实现“零能耗”是本文要重点探讨的的技术角度就是充分利用光电建筑一体化技术，使问题。建筑本身具备发电功能.并且充分利用建筑物表面，2零能耗建筑与BPV根据建筑的结构和功能设计综合考虑发电建材的选所谓零能耗建筑指不消耗常规能源的建筑，完取和系统的整体设计，达到最大化的新能源供给能全依靠太阳能等可再生能源，在使用节能技术实现力同时不影响建筑的使用功能和外观美学要求。的超低能耗和近零能耗建筑的基础上，完全实现能5安微天柱绿色能源科技有限公司办公楼光电建筑源自给自足。零能耗建筑在欧美国家已经有一段时方案间的发展和推广，随着GB/T51350-2019《近零能耗5.1项目基本情况建筑技术标准》的发布与实施，我国建筑节能进入了安徽天柱绿色能源科技有限公司办公楼是一座超低、近零和零能耗时代。实现建筑零能耗主要的途两栋连体四层结构建筑，建筑面积约5600m2,屋顶径就是利用建筑自身特性进行创能，应用比较广泛面积约1400m2,墙体面积2800m2,窗面积约900m2,的技术就是光电建筑一体化(BIPV),所谓光电建筑墙面积约1900m2全年实际用电量约12万kWh,目一体化就是把光伏系统与建筑本体集成在一起，实前使用铜铟镓硒薄膜电池与铝塑板作为幕墙外挂现“一体化”，但是受光伏发电特性和建筑自身功能材料，其中安装发电玻璃约1200m2,装机容量约和外观等限制，实施过程中还存在一些问题，特别是160kW,2020年全年发电量为6.37kWh,占总用电使用普通的光伏组件，很难把光伏组件的发电功能的53%，各月份的发电和用电情况是一季度发电量释放出来，也会对建筑的固有风格会产生一定影响。占用电的比例为35.2%，二三季度相对平稳64.7%，3光伏发电建材四季度为45.8%（见图1）。光伏发电技术目前已经得到规模化的应用，但5.2项目设计是针对分布式光伏和光电建筑一体化的建材型发电5.2.1幕墙材料选型构件（以下简称发电建材）应用还存在着一定的局限本项目主要是利用墙体外立面安装发电玻璃性，具体表现在一体化程度还不高，安全防护技术不代替传统幕墙玻璃，选用的主要发电设备为铜钢镓完善，成本价格偏高等问题。目前市场上发电建材基硒薄膜发电玻璃，其除具有普通钢化玻璃的建筑材2022.4.20XUEBAO(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net