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透明型太陽能電池使高層建筑變身“發電站”

2013年12月03日08:44    

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在日本東京的丸之內及西新宿,超高層建筑將搖身變成“發電站”。在用電量達到高峰的夏季白天,這些大廈所使用的電力將均由大廈內部發電供應。這樣既可減少火電站及核電站等基礎設施建設,還能為社會做貢獻。

夏普公司日前開發出了可實現這一理想的產品。這就是可作為窗戶和牆壁等半透明玻璃使用的“透明型太陽能電池模塊”。2013年又追加了不同開口率和尺寸的模塊,提高了實用性。

透明型太陽能電池模塊。可作為玻璃使用的太陽能電池模塊。
准備了開口率為10%和20%的產品。

利用建筑物屋頂進行太陽能發電,需要選擇適宜的場所。獨戶住宅和中低層公寓較為適合。這是因為,相對於建筑規模,其屋頂面積較大,有望獲得相應的發電量。所發電力可供住戶使用,如果有剩余,還可出售給電力公司。這種設計已成為促使此類建筑採用太陽能發電的主要因素。

而高層大廈及公寓等的屋頂面積與其建筑規模相比較小,對於太陽能所發電量無法抱有太大期望。而且其屋頂還有其他用途,例如設置機械設備和直升機坪等。因此,採用太陽能發電的有利因素較少。

有效利用不斷增加的玻璃建筑牆面

能夠解決這一問題的方法之一,便是採用透明型太陽能電池模塊。通過在窗玻璃及陽台護欄部分等處加以採用,可使用牆面進行發電。比如,寬度和進深均為50米、高150米的超高層建筑,其屋頂面積為2500平方米,而一側牆壁的面積就是其3倍,為7500平方米。

在市中心的辦公區,建筑物越建越高,包括窗戶在內,牆面採用玻璃的建筑越來越多。另外,高層公寓也有加大玻璃開口部的趨勢,陽台護欄部分使用玻璃的情況也越來越多。

高層辦公樓由於建筑物規模較大,因此用電量也較多。尤其是管理者,總是要絞盡腦汁來考慮如何才能減少用電高峰時的耗電量。個人電腦和復印機等設備散發的熱量較多,特別是夏季白天,制冷設備的負荷較高。如果可以利用太陽能發電來滿足這些用電量,是比較合適的。

從發電站建設到建筑物內安裝設備,這些電力相關設備的規模和成本根據最大用電量來決定。削減高峰用電量可減小設備規模、降低成本,因此還具有很大的社會意義。

迄今高層大廈和公寓一直沒有積極採用太陽能發電。但隨著透明型太陽能電池模塊的亮相,很有可能有效地推動高層建筑也廣泛採用太陽能發電。(作者:高槻長尚,日經能源環境網 供稿) 

(責編:值班編輯、庄紅韜)

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