'''铜铟镓硒建筑集成系统和装配技术应用案例'''中国建筑能耗约占全社会总能耗30%以上（2019年住建部数据统计），在国家双碳<ref>[https://www.sohu.com/a/498557193_121106908 厘清定义：“双碳”的基本概念与产生背景]，搜狐，2021-11-01</ref>目标下，在 [[ 绿色建筑 ]] 发展趋势下，近零能耗建筑的冷、热负荷通过被动式设计、遮阳、热回收等技术实现大幅降低以后，如何满足建筑用电用能需求成为更关键的技术因素。

中国建筑能耗约占全社会总能耗30%以上（2019年住建部数据统计），在国家双碳目标下，在绿色建筑发展趋势下，近零能耗建筑的冷、热负荷通过被动式 [[ 设计 ]] 、遮阳、热回收等技术实现大幅降低以后，如何满足建筑用电用能需求成为更关键的技术因素。

分布式系统成为实现近零能耗建筑必不可少的一部分。近年来，中国太阳能 [[ 光伏发电 ]] 系统在建筑领域的推广和应用取得了很大的成绩，但是技术体系不完善，特别是建筑光伏一体化（BuildingIntegrated Photovoltaic，以下称BIPV）领域仍然存在缺少系统的理论、方法、技术支撑和产业化系统研究的问题，亟待解决，以更好指导行业发展进步。

本项目针对BIPV系统中光伏产品性能、建筑法规、 [[ 经济 ]] 性、建筑适应性等一系列问题开展研究，选取铜铟镓硒（Copper IndiumGallium Selenium，以下称CIGS，）等高性能薄膜太阳能电池为代表的新型光伏产品，围绕CIGS建筑光伏集成系统和装配技术研究，研发的CIGS薄膜光伏在BIPV中的应用技术，并不是简单的将光伏系统附着在建筑上（BAPV），而是与建筑物形成完美的统一体，即CIGS-BIPV系统。CIGS-BIPV除了具备发电功能之外，同时还具有抗风压性能、水密性能、气密性能、隔音性能、保温和遮阳性能等建筑外围护所必需的性能和独特的装饰功能，达到建筑围护、建筑节能、太阳能利用和建筑装饰多种功能的完美结合，同时该系统省去光伏系统的支撑结构，利用铜铟镓硒光伏材料代替传统的外装饰材料，降低光伏建筑的整体造价、改善建筑形象、保持建筑 [[ 美学 ]] 价值、提高建筑性能。

本项目从CIGS-BIPV建筑集成系统研究、BIM为核心多软件协同数字化平台开发、装配式CIGS-BIPV建筑施工技术研究到商业应用全过程，形成核心创新技术，拥有完全知识产权，技术上自主可控。技术成果应用于多个 [[ 工程 ]] 项目，指导了广东碧桂园潼湖科技小镇光伏科技示范项目、海南三亚珊瑚宫殿商业光伏科技示范项目、江苏东台海上风电运维综合楼CIGS-BIPV项目、北京低碳清洁能源研究院105#试验用房项目等10个不同规模、不同地区的实际工程中应用，充分验证了技术的成熟度。取得发电收益和节能收益，具有经济和社会效益。

例如广东碧桂园惠州潼湖科技小镇示范项目，总计使用光伏组件2037块，采用“自发自用、余电上网、就近高效利用”分布式发电模式，年发电量12.3 万度，设计满足自身建筑30-40%的用电需求，实际满足自身建筑10.32-14.6%的用电需求，年节约费用33.96万元。投运超过2年，经受了 14 级台风“山竹”的考验，无一处破损；年节约能源38.13吨标准煤，减少二氧化碳排放67.94吨，减少 [[ 二氧化硫 ]] 污染排放186.46kg，减少氮氧化物污染排放200.56kg，减少PM2.5 污染排放20.21kg。

按照国家《绿色建筑评价标准》（GB /T50378-2014）5.2.16 规定， [[ 可再生能源 ]] 提供发电比例≥ 4%就可以获得该项的满分10 分。该项目光伏组件提供的发电比例远大于国家标准，进一步提升了建筑的绿色发展水平。

本项目提出了基于CIGS等高性能薄膜光伏组件的新型建筑光伏集成系统，设计开发了以建筑光伏数字化设计BIM为核心、多软件协同的数字化平台，研究提出并实践验证了装配式建筑光伏一体化的施工技术，并依据建筑行业标准对气密性能、水密性能、抗风压性能、平面内变形性能和抗震性能进行检验验证，对玻璃幕墙安全、电气安全、防火安全、防雷安全、抗电磁安全等方面进行系统性、整体性研究和设计。完全自主 [[ 知识产权 ]] ，形成专利10余项、软件著作权1项和版权1项、团体标准1项，国家标准图集2项。经院士参加的专家组鉴定，总体技术水平达到国际领先水平。

本项目技术应用取决于建筑市场规模和国家政策规划。通过汇总商业建筑、商品住宅和写字楼<ref>[https://www.sohu.com/a/151049190_765238 写字楼分类标准与等级 ]，搜狐，2017-06-22</ref>每年新开工面积，并根据其近年来总量的变化情况，再结合 [[ 宏观经济 ]] 形式，可以预测这三类建筑未来的市场总量。

低情景分析下，CIGS-BIPV产品能够替代石材和玻璃作为外墙材料的比例按照商业建筑、商品住宅和办公楼分别设为1%、0.5%和1.5%以及3%，1.5%和3%，2025年CIGS-BIPV产品的市场容量为1.65GW，120亿元。中情景分析下，替代比例分别设为2%、1%和3%以及6%，3%和6%，2025年 [[ 市场 ]] 容量可达3.3GW，241亿元。高情景分析下，替代比例分别设为3.5%、1.75%和5.25%以及10.5%，5.25%和10.5%， 2025年市场容量可达5.77GW，421亿元。