一體化產(chǎn)生1+1大于2的效應

太陽能與建筑結(jié)合是讓太陽能成為建筑的一個有機組成部分，把已經(jīng)成熟的太陽能技術(shù)產(chǎn)品真正融入到建筑中去，是打造低碳、節(jié)能、環(huán)保的綠色建筑重要方式。

某工程公司業(yè)內(nèi)人士認為太陽能和建筑之間不存在著依附的關系，太陽能為建筑節(jié)能做的是“加法”，實際效果就是用1%的建筑成本彌補10%的建筑能耗。節(jié)能建筑最重要的是在節(jié)能技術(shù)上的突破，當前最成熟、最便利、最有效地利用技術(shù)便是太陽能與建筑一體化技術(shù)。而太陽能與建筑一體化的綜合應用方式包括：太陽能光熱與建筑一體化、太陽能光伏與建筑一體化、太陽能與常規(guī)能源綜合應用一體化。所有這些應用方式都是為了最終實現(xiàn)太陽能與建筑的完美融合，使建筑的高智能化控制居住者的高舒適度享受，而95%的建筑用能全部來自于太陽能。

目前，國內(nèi)建筑能耗占全社會總能耗的比重比較大，熱水、空調(diào)和采暖能耗占建筑能耗的65%左右，而綜合利用太陽能，全面實現(xiàn)太陽能建筑一體化及太陽能光熱光電綜合應用一體化，太陽能熱水可補充15%的建筑能耗，采暖、制冷系統(tǒng)可解決50%的建筑能耗，光伏發(fā)電可節(jié)約30%的建筑能耗，就可建成最理想的零能耗房。針對建筑需求提供不同的解決方案。

現(xiàn)存難題有待技術(shù)升級

該人士指出，隨著建筑設計建設的多樣化發(fā)展，客觀要求太陽能與建筑結(jié)合的形式也隨之朝著多樣化、高品質(zhì)化發(fā)展，并且有著由單一的熱水需求向熱能需求擴展的趨勢。原有的產(chǎn)品已不能適應現(xiàn)在建筑樓層的不斷增高，業(yè)主熱水需求品質(zhì)的提高，系統(tǒng)后期管理權(quán)的復雜化。市場需要技術(shù)創(chuàng)新，針對建筑不同需要能提供新技術(shù)新系統(tǒng)解決方案。而且隨著城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村改造的加快以及工業(yè)節(jié)能的迫切需求，目前的太陽能與建筑一體化市場已經(jīng)逐漸細分為城市市場、農(nóng)村市場、住宅需求和工業(yè)熱能需求、新建建筑和既有建筑改造等多個方面，給市場操作和技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)。

市場問題的解決一方面需要企業(yè)、建筑設計院、房產(chǎn)商、消費者等多方協(xié)商解決，但最有效的解決辦法還是產(chǎn)品技術(shù)的不斷升級。在日前舉辦的“太陽能建筑一體化”行業(yè)沙龍上，北京市建筑設計研究院綠色建筑研究所室主任吳曉海表示，工程中大量使用太陽能有一定難度，在建筑設計時太陽能的應用主要有三個問題需要解決。

首先，太陽能熱量補充的問題。太陽能的能量密度比較低，需要集熱的面積有要求。在能保證太陽能的滿足使用需求的同時，需要有參數(shù)來證明太陽能熱水器實際的運行效果。通常情況下，收集的太陽熱能只是一部分，并不能滿足用戶的需要，這時就要用電來補充，可由電熱管直接加熱或是用熱泵加熱。目前最普遍的是用電加熱來補充熱量。一個建筑用太陽能和不用太陽能會帶來運行方式的改變，熱能的轉(zhuǎn)換是推廣太陽能需要解決的問題。太陽能的熱不足時，熱水是靠天然氣或者城市的熱力換熱，用能方式是取自于天然氣或城市的熱力站，這樣看來其實并不是節(jié)能的做法。

其次，太陽能管路過長的問題。為了更好的收集太陽能，集熱板無論是樓頂安裝還是地面安裝都會集中在陽面，而水罐一般會放在陽臺，但是絕大多數(shù)會使用熱水的廚房和廁所卻是在陰面。這樣一來，勢必要把管道引導北邊，從設計角度來說管路比較長。管路長帶來一系列的問題，一是熱水的循環(huán)，滿足隨用隨有的要求就要加壓泵和循環(huán)泵，泵的運行也是耗電的過程，這將會消耗更多的能源。另外如果水不循環(huán)，用熱水時需要放空管道里的水，用造成很多的浪費，使用者也會感覺不方便。產(chǎn)品盡量縮短管路，是設計過程中應該考慮的問題。

最后，太陽能產(chǎn)品的安全性能問題。大規(guī)模的應用需要更成熟的更安全可靠的產(chǎn)品，裝在陽臺上的儲水罐需要解決防凍的問題。太陽能在冬天供暖系統(tǒng)關掉的時候，水罐及管道可能被凍裂。該用什么方式作為防凍介質(zhì)？這需要更成熟的產(chǎn)品。目前來說，工程中大量的應用還是有一定難度的。

多角度探討一體化之道

中國科學技術(shù)大學工程科學學院副院長季杰和他的團隊，致力于太陽能建筑一體化的研究，在材料、外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、建筑接口技術(shù)以及制造工藝上都有突破和創(chuàng)新。通過采用選擇性涂層、集熱模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)(采用H型L型翅片、雙流道、孔板結(jié)構(gòu)等)，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設計，大大提高了太陽能集熱模塊的光熱轉(zhuǎn)化效率。在光伏光熱模塊的研制中，他們創(chuàng)新了光伏電池和金屬集熱板的激光焊接工藝，解決了金屬導熱基板和電池的層壓技術(shù)中的選材、焊接、應力變形等方面的問題。太陽能集熱模塊采用構(gòu)件化和接口設計，改善集熱模塊的外觀，解決了在建筑設計建造中難以采用和匹配的問題。他們建立了太陽能集熱模塊的數(shù)值模擬方法，為技術(shù)推廣應用中的建筑節(jié)能評估提供了依據(jù)。

系統(tǒng)方案的優(yōu)化升級，也是解決當前一體化遇到問題的有效方法之一，建筑太陽能一體化產(chǎn)品應優(yōu)化為建筑構(gòu)件或建筑構(gòu)件的一部分，比如平板組件，直接作為陽臺的護欄來使用，這樣的結(jié)合，不但開發(fā)商的成本有所降低，而且對建筑的美觀度也有一定的提高。

中國太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)協(xié)會秘書長霍志臣認為，太陽能與建筑一體化需要滿足三個要求。第一是設計要美觀，不要破壞原有的設計面。第二是安全可靠。第三是實用方便。安全可靠是重中之重。中國太陽能專業(yè)委員會秘書長陳一言坦言，保障、安居房建設大范圍安裝、應用太陽能產(chǎn)品和太陽能與建筑一體化發(fā)展，對企業(yè)提出了更高的要求，不僅要生產(chǎn)出好產(chǎn)品，同時企業(yè)要根據(jù)不同工程項目特點、環(huán)境等匹配更加合適的太陽能系統(tǒng)技術(shù)。產(chǎn)業(yè)化、工程化推廣模式將成為今后的應用模式。工廠化標準生產(chǎn)，現(xiàn)場裝配調(diào)試、專業(yè)的服務公司管理運營將為今后一體化推廣的趨勢。技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的核心競爭力，或者是品牌的內(nèi)涵，沒有技術(shù)的東西在里面這個產(chǎn)品可能內(nèi)涵不足、后勁不足。技術(shù)創(chuàng)新涉及三個方面：產(chǎn)品、裝備、儲備，戰(zhàn)略思想是人無我有、人有我優(yōu)、人優(yōu)我廉、人廉我變。

毋庸置疑，未來中國的城市化進程的仍將高速邁進，太陽能行業(yè)的市場重心將逐步由農(nóng)村轉(zhuǎn)向城市，隨著行業(yè)的技術(shù)升級不斷加快、一體化的標準日益完善，系統(tǒng)集成技術(shù)的加快完善，企業(yè)的發(fā)展新模式的逐步建立，一批新型的由生產(chǎn)型逐步向技術(shù)集成、建筑施工型的企業(yè)將得到長足發(fā)展。