城市太阳能概述

　　“提高建筑能源效率是减少电力需求和相关燃料进口的最具成本效益和最快的方法之一，同时间接减少碳排放以及改善当地空气质量和公共卫生，”Project Drawdown 说。

　　人类大部分时间都在里面度过。建筑是我们日常生活的关键，对我们的健康和福祉产生重大影响。大多数也有大量的碳足迹，从建造到使用和拆除阶段大量使用化石燃料。

　　Project Drawdown 是一家非营利组织，成立于 2013 年，由 200 名研究人员和顾问组成，旨在为扭转全球变暖的解决方案建模，全球现有 2300 亿平方米的建筑空间，未来十年可能会增加 6500 万平方米。目前，建筑占能源使用量的 32%，以及以供暖、制冷、照明、电器和机械形式存在的能源相关温室气体的 19%。

　　根据国际能源署 (IEA) 的数据，虽然正在为新建建筑制定创新的绿色计划，但改造现有建筑也将获得显着收益，尤其是在 2050 年仍在使用的许多现有建筑中。

　　它补充说，在 2019 年，近三分之二的国家缺乏强制性的建筑能源规范。为了与 2030 年的可持续发展目标保持一致，它表示所有国家都必须采用此类准则。除了“高性能”建筑外，它认为现有建筑的能效改造必须翻一番，从 15% 提高到至少 30% 到 50%。

　　“提高建筑能源效率是减少电力需求和相关燃料进口的最具成本效益和最快的方法之一，同时间接减少碳排放以及改善当地空气质量和公共卫生，”Project Drawdown 说。它认为，提高能源效率、转移能源和解决制冷剂问题是将建筑物从碳密集型转变为潜在的净积极的关键。

　　从这个意义上说，太阳能和储能可以发挥根本性的作用，特别是在制冷和供暖方面，并且由于成本越来越低，对于为高额能源账单而苦苦挣扎的低收入家庭而言。

　　SolarPower Europe (SPE) 在其《2021-2025 年全球太阳能市场展望》中报告称，2020 年全球部署了 60.6 吉瓦的住宅和商业和工业 (C&I) 太阳能光伏屋顶系统，年增长率为 46%。展望未来，SPE 预测这些数字将在 2025 年增长到近 96 吉瓦。

　　这个部门也许是帮助绿色建筑最明显的方式；在适当的条件下，它可以迅速发展。正如 SPE 指出的那样，“越南是一个非常令人鼓舞的例子，它表明太阳能行业现在已准备好在很短的时间内将屋顶光伏等更复杂的细分市场从零增长到世界纪录水平——它所需要的只是正确的政策和技术框架条件，以及具有正确技能的劳动力。”

　　已经采取措施改善政策环境。例如，去年，美国加利福尼亚州出台了一项新法律，将太阳能作为新建住宅的强制性组成部分，而在柏林等一些德国州，现在强制在所有新建和翻新建筑上安装屋顶光伏.

　　SPE 补充说，随着住宅和商业电力消费者向产消者的演变，光伏面板也将对建筑材料做出积极贡献。仍然是一个利基行业，建筑集成光伏 (BIPV) 具有创造性的解决方案，如太阳能外墙、瓷砖和窗户，可以提高能源效率。然而，正如 pv 杂志在 7 月版（第 34-35 页）中所报道的那样，该技术相对处于初期阶段，并且该行业面临许多障碍，例如认证和批准流程。

　　光伏和储能产业以及数字化和电动汽车也将在区域供热、能源社区、智慧城市和微电网等领域的发展中发挥战略作用。创新将是推动此类举措的关键。

　　例如，澳大利亚公司 eleXsys Microgrid Technology 设计了一个平台，通过消除出口削减和促进双向电力流动，可以“大幅增加”当地电网的可再生能源数量（第 86-89 页） .

　　该产品被描述为一种先进的电网形成、电力电子物联网设备，集成了一套人工智能软件应用程序，可以将并网工商业微电网的规模增加多达 10 倍。它目前正在与南澳大利亚的宜家合作，将商业规模的太阳能光伏和电池与其能源管理系统相结合，以提供宜家商店高达 100% 的能源需求。EleXsys 的目标是在澳大利亚部署 1,000 个类似的微电网站点，并在法国、英国、爱尔兰、阿拉伯联合酋长国和亚太地区发现了商机。

　　与此同时，据英国《卫报》8 月报道，美国纽约市伊萨卡市计划到 2030 年通过用电加热、太阳能光伏和电池存储改造现有建筑物以及绿化电网来消除或抵消其所有碳排放。它正在探索私募股权，以帮助建筑业主脱碳。目标是创造 1,000 个新工作岗位，并将该市绿色新政计划的 50% 的经济利益重新分配给低收入居民。

　　建筑物的供暖和制冷是太阳能和储能可以减少排放的另一个领域。Project Drawdown 表示，在全球建筑部门使用的全球能源生产中，约 32% 用于供暖和制冷。它补充说，截至 2015 年底，全球估计安装了 1,350 个太阳能热冷却系统，其中欧洲约占市场的 80%。

　　根据 IEA 的计算，自 2000 年以来，建筑物中的冷却能源使用量翻了一番，“使其成为建筑物中增长最快的最终用途”。它估计，到 2050 年，世界上大约三分之二的家庭将拥有空调 (AC)。“中国、印度和印度尼西亚将加起来占总数的一半，”IEA 表示。

　　IEA 表示，太阳能冷却可以包括直接使用带有热泵或交流电的光伏，或使用热驱动冷却装置（如吸附式冷却器）的太阳能集热器。热泵是一个有趣的解决方案，因为它们可以轻松取代燃气加热。为了有效，它们必须能够达到高达 75 度的高温；然而，目前温度越高，效率越低。不过，技术进步正在取得进展。

　　例如，今年 8 月，挪威独立研究机构 Sintef、挪威压缩机制造商 Tocircle 和挪威科技大学宣布了一种高温工业热泵，它可以使用纯水工作，温度高达 180 摄氏度。

　　2021 年第四季度，光伏杂志的 UP Initiative 将讨论太阳能和储能在绿化世界城市空间方面可以发挥的作用。我们将研究 BIPV 和热泵行业的技术，研究全球新兴的支持政策和举措，并关注那些成功建立区域供热系统的市场，例如斯堪的纳维亚半岛，看看他们的知识是否可以转移。

　　我们还将展示试图改变城市现状的创新项目，并最终寻求回答如何在支持建筑物及其居民的整体电网系统中做出阶跃变化。因为要实现真正的改变，我们不能只关注个人层面，还必须了解所有这些建筑如何与更广泛的系统联系在一起。俗话说，合则立，分则亡。 编译 陈讲运返回搜狐，查看更多