BIPV丨國內外BIPV相關標準的發展現狀

BIPV在當下是個(ge) 熱門話題，對於(yu) BIPV 組件的傳(chuan) 統檢測主要集中在其需要同時滿足建築材料和光伏材料性能，因此需要在 BIPV 組件的結構和材料上進行特別的設計與(yu) 考慮，主要體(ti) 現在安全性要求和可靠性要求這 2 個(ge) 方麵。

1、安全性要求：

BIPV 組件安全性的問題主要體(ti) 現在以下 2 個(ge) 方麵：

1)BIPV 組件的結構設計，材料和光伏組件封裝質量能否滿足建築材料的使用功能和耐久性要求；

2)光伏組件自身的發電特性帶來的安全隱患。以晶體(ti) 矽光伏組件為(wei) 例，局部的持續性 遮擋導致的熱斑問題有可能會(hui) 導致光伏組件背板熔化，甚至發生光伏組件爆炸等，會(hui) 嚴(yan) 重威脅使用安全。

2、可靠性要求:

BIPV 組件作為(wei) 建築材料和光伏組件的結合 產(chan) 品，其對氣密性和水密性有更高的要求。因為(wei) 這不僅(jin) 關(guan) 係著光伏組件的使用壽命，還關(guan) 係著潛在的建築安全問題，比如存在漏電，或由於(yu) 封裝不完善導致的光伏組件脫層、脫膜現象等其他安全威脅。

BIPV 組件相關(guan) 標準的關(guan) 注要點 

國內(nei) 外專(zhuan) 門針對 BIPV 組件的標準和規範非常少，即使當前已有一些標準，但其中針對光伏組件性能部分的內(nei) 容大多也是引用自 IEC 61215、IEC61646 和 IEC 61730 這 3 個(ge) 係列標準；而針對 BIPV 組件在建築材料性能方麵的標準則更少。對於(yu) BIPV組件的標準製定，可以從(cong) BIPV 組件作為(wei) 建築材料所必須具備的建材特性入手，比如，光伏組件的機械強度、能源經濟性、防火性能、降噪性能等；除此之外，尤其需要重點關(guan) 注 BIPV 組件的隔熱性能、測試光源光譜的差異、 BIPV 組件的防火耐火性能、BIPV 組件的發電性能這幾個(ge) 方麵。

1、BIPV 組件的隔熱性能建築物的熱損失一直是建築能耗的主要來源 之一，所以需要重點考慮建築物的隔熱性能。光伏組件作為(wei) 建築材料使用時，如光伏幕牆、 光伏采光頂等，其隔熱性能 (U 值 ) 需滿足相關(guan) 的建材標準。通常，針對門、窗的隔熱性能的測試主要是采用 ISO 10077-1-2017《門、窗和百葉窗熱性能傳(chuan) 熱係數的計算第 1 部分：總則》 中的測試方法。但是由於(yu) 光伏組件存在因發電而產(chan) 生熱量的特性，導致直接采用上述測試方 法進行 BIPV 組件的隔熱性能測試是不準確的。因此，中國建材檢驗認證集團股份有限公司 ( 簡稱“國檢集團”) 的專(zhuan) 家在幾年前提出了一種測試思路，即利用ISO 10077-1-2017中的測試方法，給 BIPV 組件通最大功率點電流，模擬光伏組件發電時的發熱狀態，從(cong) 而達到測試 BIPV 組件隔 熱性能的目的。 

2、測試光源光譜的差異對於(yu) 地麵用晶體(ti) 矽光伏組件，IEC60904-9- 2007《光電器件 第 9 部分：太陽模擬器的性能要求》中要求的測試光譜範圍為(wei) 400～1100 nm；而 ISO 19467-2017《門窗的熱性能用太陽模擬器測定太陽能的熱係數》中要求的測試光譜範圍是 300～ 2500 nm。雖然這 2 個(ge) 標準對光譜範圍的測試要求存在差異，但由於(yu) 大部分太陽電池技術中，太陽電池對於(yu) 大於(yu) 1100 nm 波段的光譜響應很小，甚至沒有響應，所以在標準的製定過程中不會(hui) 考慮這一波段範圍，即這一波段的光譜不影響太陽電池的發電性能；但 1100～2500 nm 波段的光譜會(hui) 影響建築物的熱性能表現，比如其會(hui) 通過輻射等形式進入室內(nei) ，影響整體(ti) 建築物的能耗水平。近期，隨著光伏發電技術的進步，太陽電池的光譜響應區間也隨之發生了變化，所以 IEC 的相關(guan) 光伏測試標準將測試光譜範圍從(cong) 1100 nm 拓寬到了 1200 nm，即現在要求的測試光譜範圍為(wei) 400～1200 nm。3、 BIPV 組件的防火耐火性能光伏組件應用在建築上，最需要關(guan) 注的是其防火性能。我國關(guan) 於(yu) 光伏組件防火性能測試采用的標準是 IEC 61730-2: 2016《Photovoltaic (PV) module safety qualification——Part 2: Requirements  for testing》和UL790《Standard test methods for  fire tests of roof coverings》，但是光伏組件應用於(yu) 建築上時，僅(jin) 滿足IEC61730-2:2016和UL790 是遠不夠的。光伏發電與(yu) 建築相結合，從(cong) 保證建築物安全方麵來考量，最終的光伏組件性能評價(jia) 需要采用 最為(wei) 嚴(yan) 苛的標準進行衡量。因此，BIPV 組件的防火性能應遵從(cong) 建築材料的相關(guan) 防火標準，比如GB 8624-2012《建築材料及製品燃燒性能分級》 等一些常用的建築防火相關(guan) 標準。除了上述提到的標準，中國材料與(yu) 試驗團體(ti) 標準委員會(hui) 建築材料領域委員會(hui) 太陽能光伏係統應用技術委員會(hui) (CSTM/FC03/TC22) 還針對 BIPV組件的防火、耐火性能發布了 T/CSTM  00260-2021《屋麵晶體(ti) 矽光伏與(yu) 壓型鋼板構件防 火等級試驗方法》。 4、 BIPV 組件的發電性能光伏組件的發電性能與(yu) 其安裝角度有關(guan) ，但由於(yu) BIPV 組件安裝的特殊性，有時其需要安裝在垂直平麵上，或安裝在不同傾(qing) 角的建築表麵，因此，BIPV組件的發電性能會(hui) 受到很大影響。