1882年，英國人在上海英租界設(shè)立上海電光公司，它是中國最早的燃煤發(fā)電廠。由于當(dāng)時這家發(fā)電廠就是專為電燈照明供電的，所以老上海人又把它稱為電燈公司，從此，上海這個城市進(jìn)入了用電時代。

城市的生活離不開電，沒有了電的城市，仿佛一個正常人突然失去了雙腿，會立刻陷入癱瘓。而現(xiàn)實中，人類對高品質(zhì)生活的不斷追求顯然與電力資源的持續(xù)供給、生態(tài)壞境的良性循環(huán)形成了矛盾的兩端。當(dāng)人類處在欲望與現(xiàn)實的糾結(jié)中時，更先進(jìn)的科技就成為了解決問題的關(guān)鍵。近年來，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、加快新能源產(chǎn)業(yè)開發(fā)應(yīng)用成為許多國家搶占國際競爭戰(zhàn)略制高點的舉措。

將太陽能光伏組件與建筑材料合為一體，讓建筑物的門窗、外墻和屋頂成為無污染的“發(fā)電機”。從這種途徑獲得的清潔電能不僅可供建筑本身使用，還可以輸入城市電網(wǎng)，進(jìn)入千家萬戶，讓別人也用上你生產(chǎn)的“綠電”。這種當(dāng)初只能在科幻小說中想象的故事，如今已在上海世博園中真正實現(xiàn)了。

世博園中“綠色電站”

為了闡釋“科技世博”和“生態(tài)世博”的內(nèi)涵，讓全球的朋友更好地理解“城市，讓生活更美好”的世博會主題，2010年上海世博會園區(qū)大規(guī)模應(yīng)用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，總裝機容量達(dá)到4.7兆瓦。其中，光伏建筑一體化（BIPV）技術(shù)的成功運用，使得中國館和主題館成為世博園區(qū)中的兩座“綠色電站”，這是目前國內(nèi)乃至亞洲最大的光伏建筑一體化并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，向世界展示了我國先進(jìn)的太陽能應(yīng)用技術(shù)和未來的生態(tài)建筑理念。

“光伏建筑一體化技術(shù)的使用，將是2010年上海世博會的一大特色。”中國科學(xué)院院士褚君浩告訴本刊記者，“光伏建筑一體化建筑是光伏應(yīng)用形式中最接近人類生活的一種，其效果的好壞將直接影響到人們對光伏產(chǎn)品的印象。所謂‘綠電’，就是一個無碳、沒有污染的產(chǎn)生電的過程。”

世博園區(qū)中國館和主題館太陽能光伏建筑一體化工程，總投資約1.8億元人民幣，總裝機容量達(dá)3127千瓦。投入使用后，兩座“綠色電站”年均發(fā)電量約284萬度，相當(dāng)于上海近3000戶居民一年的用電總量，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1000噸，還可年均減排二氧化碳約2500噸，相當(dāng)于250輛奧迪汽車行駛300公里排出的二氧化碳。此外，還可減排二氧化硫84噸、氮氧化物42噸、煙塵762噸，真正無愧于“綠色”的稱號。

中國技術(shù)，中國制造

建筑是數(shù)屆世博會上的亮點，這就要求上海世博會上采用光伏建筑一體化技術(shù)的場館做到美觀大方、高效實用。此次，中國館和主題館中共安裝各類光伏組件17866塊（包括異型組件3728塊），總安裝面積達(dá)28800平方米。光伏建筑一體化工程由上海申能新能源投資有限公司投資建設(shè)，據(jù)該公司趙國靖介紹，根據(jù)場館特點和光伏建筑一體化的設(shè)計要求，他們?yōu)閮勺鶊鲳^“量體裁衣”，設(shè)計了各具特色的太陽能組件安裝方案。

其中，中國館采取了利用68米平臺和60米觀景平臺鋪設(shè)單晶太陽能組件的方案，總裝機容量302千瓦。60米觀景平臺四周采用了特制的透光型“雙玻組件”太陽能電池板，用這種“雙玻組件”建成的玻璃幕墻，既具有傳統(tǒng)幕墻的功能，又能夠?qū)㈥柟廪D(zhuǎn)換成清潔電力，還不會影響中國館制高點的開闊視野。

而主題館作為亞洲最大的單體光伏建筑，則在屋面鋪設(shè)了面積約26000平方米的多晶太陽能組件，面積巨大的太陽能電池板讓主題館的裝機容量達(dá)到了2825千瓦。同時，專門設(shè)計的大菱形圖案相間隔的鋪設(shè)方法保證了屋面的美觀，極大跨度卻無一根柱子的宏偉格局則不能不令世人驚嘆。

建設(shè)過程中，工程技術(shù)團(tuán)隊采用針對不同光伏組件的安裝構(gòu)件和適應(yīng)大面積屋面的快捷安裝工藝，解決了在60米平臺挑檐位置安裝重達(dá)250公斤透光型特制組件的工程難題，而且將主題館60000多平方米屋面內(nèi)16250塊光伏組件的水平安裝誤差控制在30毫米之內(nèi)。在本次世博會光伏建筑一體化工程中，全部采用了國內(nèi)的設(shè)備和產(chǎn)品，使用了多種新型太陽能光伏發(fā)電組件，比如大面積透光型光伏組件、防水型光伏組件等；同時，采用了多項新技術(shù)，例如在國內(nèi)首次研制并使用的500千瓦大功率逆變器和高效組合技術(shù)等。這些組件和技術(shù)均為國內(nèi)研制生產(chǎn)，部分設(shè)備和技術(shù)更是國內(nèi)首次研制使用。

世博力促光伏產(chǎn)業(yè)

世博會是全世界先進(jìn)理念、先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)產(chǎn)品的展示平臺，在本屆世博會上，許多國家的光伏建筑一體化展館都將成為很好的技術(shù)案例。

對于長年致力于光電領(lǐng)域研究的褚君浩教授來講，世博會將是一次參觀、學(xué)習(xí)、與國外同行交流的大好機會。“實際上，英國、法國、德國在場館的設(shè)計建造中，都包含著光伏建筑一體化技術(shù)，各個國家和地區(qū)間可以相互學(xué)習(xí)。我們可以看到人家的太陽能電池、綠色建筑的例子，這肯定會推動我國光伏建筑一體化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，從而促進(jìn)整個光伏產(chǎn)業(yè)的升級。”

褚君浩認(rèn)為，世博會上展示光伏建筑一體化，也是對建筑理念和人們生活理念的一次革命。“光伏材料和建筑材料的結(jié)合，會使人們逐漸具有未來城市建設(shè)的生態(tài)建筑理念。”

“未來生活中，光伏建筑一體化技術(shù)會不斷成熟，制造成本將逐漸降低，在智能電網(wǎng)的調(diào)控下，人們自家光伏建筑生產(chǎn)的‘剩電’可以上網(wǎng)出售，那就真正實現(xiàn)了電力資源的‘按需分配，供需平衡’。”褚君浩說，“也許，未來的城市能夠?qū)崿F(xiàn)住宅高密度與舒適生活的完美融合。”