立面太阳能：用于建筑立面的垂直光伏/PV 系统 – 即使在冬季也能通过太阳能立面系统实现太阳能发电

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发布于：2024年4月30日 /更新，发表于：2024年5月2日 - 作者： Konrad Wolfenstein

倾斜和平坦之后是垂直：建筑外墙的系统解决方案 – 图片：K2 Systems

🌞 垂直光伏系统：冬季可持续能源生产的创新解决方案

🔍 近年来，可再生能源领域的研究和开发不断加强，特别注重现有技术的优化和高效利用。这些努力的突出例子之一是垂直光伏系统，它是传统屋顶安装系统的一种有前景的替代方案。这些系统的好处和影响，特别是在冬季能源生产方面，标志着太阳能技术领域的重大进步。

🌃 垂直安装的重要性

垂直光伏系统的基本概念是基于其安装在立面或其他垂直结构上，这与传统的屋顶安装系统不同。这种方法追求几个目标：有效利用城市空间、增强城市景观的审美融合以及提高建筑物的能源效率。这些系统尤其在冬季可以发挥其优势。

🌞 优化冬季能源产量

垂直光伏系统的主要吸引力之一是能够在太阳高度较低时优化能源产量（这种情况经常发生在冬季）。屋顶系统主要设计为在夏季与太阳最佳对齐，与此相反，垂直系统可以受益于冬季太阳辐射，因为太阳以更有利的角度照射。这使得它们成为全年持续可靠的能源供应的宝贵资产。

🔄 能源产量波动较小

根据弗劳恩霍夫研究所的研究，垂直光伏系统的特点是季节之间发电量波动较小。传统太阳能系统在冬季发电量大幅下降，而由于夏季和冬季太阳辐射差异较小，垂直系统可以提供更平衡的能源贡献。这种稳定性极大地促进了太阳能发电的系统集成，有助于确保更可靠的能源供应。

🔧 与环境影响相比的优势

垂直光伏系统的另一个重要优势是其对环境影响的敏感性较低。虽然在传统系统中，雪、树叶或雨水会覆盖模块，从而对能源生产产生负面影响，但垂直系统基本上不受此问题的影响。垂直方向允许此类材料自然滑动，从而不会影响能源生产效率。此外，垂直安装可降低模块的工作温度，这对系统的性能和寿命产生积极影响。

🏙️挑战与未来前景

尽管有这些明显的优势，垂直光伏系统也面临着挑战。融入城市环境需要仔细规划，以确保这些设施不会破坏城市景观或影响居民的生活质量。此外，必须最大限度地减少可能被视为眩光的反射。此外，垂直光伏系统的初始投资通常高于传统系统，这一事实可能会阻止潜在投资者。

尽管存在这些挑战，垂直光伏系统的长期潜力仍然令人印象深刻。它们不仅能够实现更加环保和高效的能源生产，而且还有助于增强城市空间的美感。随着技术进步和成本下降，这些系统可能在未来的能源供应中发挥重要作用，特别是在人口稠密的城市地区。

🌱 在冬季高效产生能源

垂直光伏发电的前景是全面的：它们提供了即使在冬季也能高效发电的机会，减少对化石燃料的依赖，帮助减少二氧化碳排放并支持可持续、环保未来的目标。它们代表了太阳能技术的一种创新方法，可以从根本上改变我们对能源生产、消耗和效率的思考方式。然而，实施这项技术需要脱离传统的方法和思维，鉴于全球气候危机和推广可再生能源的迫切需要，这一挑战必须克服。因此，垂直光伏系统不仅代表了技术创新，而且代表了文化和社会变革，朝着更加可持续和节约资源的方式对待我们的星球。

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🌞🏢能源生产的未来：光伏幕墙将永久改变建筑行业

🔝 为什么垂直太阳能装置很重要

光伏系统的使用正在不断快速增长——不仅是水平或对角线，而且是垂直。 K2 Systems 是先进装配系统开发领域的先驱，它正在引领我们进入一个能源生产领域将扩展到另一个关键维度的未来：垂直领域。

🆕 太阳能技术的新视野

光伏系统的使用不断快速增长 - 不仅是水平或对角线，而且是垂直 - 图片：K2 Systems

当谈到传统的太阳能系统安装时，首先想到的是屋顶表面。然而，K2 Systems 以其创新的装配解决方案开辟了新的视野。在立面上系统、高效地安装光伏板标志着此类系统使用新时代的开始。该技术旨在适应各种表面 - 从梯形金属板和夹芯板到传统的砖石和混凝土。这些系统的特点是灵活性；这些模块可以夹紧、装框和悬挂，为规划人员和安装人员提供了前所未有的设计自由。这种灵活性辅以高效的后部通风和美观的设计，促进了太阳能技术与城市和乡村景观的融合。

📈 认识到未利用的潜力

光伏幕墙的真正潜力是巨大的，特别是考虑到现有建筑实现气候中和的紧迫目标。鉴于德国屋顶潜力不到 10%、立面潜力不到 0.1% 得到利用的情况，揭示了一个巨大的、基本上未使用的太阳能发电水库。根据莱布尼茨生态空间发展研究所 (IOER) 和弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 ISE 的研究，外墙光伏发电的潜力甚至可能是屋顶的两倍。

🌍大型建筑物的作用

这些发现凸显了重新思考我们的城市和建筑规划方法的必要性。生产车间、教育机构和公共建筑等大型建筑，以及住宅区和高层建筑，提供了巨大的面积，可用于利用阳光发电。这样的立面不仅提供了未使用的空间来发电太阳能，而且还提供了提高建筑物能源效率并显着减少碳足迹的机会。

🗝️发挥潜力的关键

但如何才能实现这种潜力呢？关键在于技术的进一步发展和装配系统的优化，正如K2 Systems正在推动的那样。另一个核心方面是对这些努力的社会和政治支持。广泛的激励制度，例如以资金或法律框架的形式，可以帮助消除障碍并加速光伏幕墙技术的采用。

🎨 设计是决定性因素

设计也是一个不可低估的因素。将美学融入现有和新的建筑结构对于促进接受和传播至关重要。使太阳能电池板能够和谐地融入建筑的创新技术可以永久改变城市设计的景观。例如，彩色或半透明模块不仅可以将建筑物的外墙变成能量发生器，还可以增强视觉效果。

🔄 需要重新思考

实现这一愿景需要全面的重新思考——从个人层面到社区再到全球结构。教育和启蒙在其中发挥着重要作用。人们需要了解光伏幕墙系统的可能性和好处，以便获得广泛的接受和参与。还需要建立一个基础设施，促进太阳能发电融入现有的能源供应系统。这包括存储解决方案领域的技术发展和智能电网的扩展。

🌐建筑与可再生能源的融合

最终，我们正处于发展的开始：建筑和可再生能源的融合将塑造我们城市和农村地区的面貌。 K2 Systems 的装配系统是创新技术如何支持我们向可持续和气候中性社会过渡的一个例子。使用外墙产生能量不仅仅是一种技术可能性——它表达了我们与地球和谐相处的愿望。在这样的未来愿景中，建筑不再仅仅是资源的消费者，而是生态和社会平衡的积极参与者。