太陽能，一種自帶環(huán)保節(jié)能標(biāo)簽的可持續(xù)能源，一類裹挾著未來憧憬的綠色生活方式，正一步步向我們走來。從為人熟知的太陽能熱水器，到走在前沿的太陽能發(fā)電廠，從最先為單戶家庭解決熱水供應(yīng)問題，到當(dāng)下以可持續(xù)能源姿態(tài)備受矚目，太陽能高調(diào)而迅猛地滲入普通人的生活，以建筑學(xué)聞名全國的東南大學(xué)，也在持續(xù)醞釀著一場綠色人居與節(jié)能科技的“未來革命”。2017年7月，由東南大學(xué)與德國布倫瑞克大學(xué)組成的聯(lián)合戰(zhàn)隊(duì)，將在全球高校競相角逐的“SD國際太陽能十項(xiàng)全能競賽”中，打造一座功能完善，舒適宜居，同時(shí)節(jié)能環(huán)保的“太陽能住宅”，將大眾的期待化為現(xiàn)實(shí)。

中德聯(lián)合教學(xué)，攜手“出征”SD大賽

作為全球大學(xué)生共同參與的高水準(zhǔn)賽事，SD國際太陽能十項(xiàng)全能競賽幾乎是建筑專業(yè)學(xué)子的“必爭之地”。2017年7月，這場實(shí)驗(yàn)創(chuàng)作盛會將來到中國，于山東德州舉辦。這一次的SD國際太陽能十項(xiàng)全能競賽，東南大學(xué)將與德國布倫瑞克大學(xué)Dr.-Ing. Manfred Norbert Fisch教授團(tuán)隊(duì)攜手，帶著共同的綠色夢想“出征”。

以聯(lián)合參賽為契機(jī)，東南大學(xué)還將進(jìn)行中德太陽能建筑聯(lián)合教學(xué)，東南大學(xué)建筑學(xué)院張彤副院長表示，在德國以至歐洲，F(xiàn)isch教授在能源可持續(xù)利用方面具有相當(dāng)大的影響力和推動(dòng)力，也一直與東南大學(xué)保持良好合作關(guān)系，“這次的聯(lián)合教學(xué)將圍繞SD大賽進(jìn)行，團(tuán)隊(duì)將按照具體目標(biāo)和參數(shù)要求，完成房屋建造任務(wù)，以此進(jìn)行知識傳授和觀點(diǎn)交鋒，而非僅僅撰寫論文和發(fā)表研究數(shù)據(jù)。未來，學(xué)院從博士、碩士到本科的教學(xué)，將會越來越多地在國際化平臺上開展，依靠科研平臺支撐人才培養(yǎng)。”

“光熱系統(tǒng)比光電系統(tǒng)便宜很多，盡管如此，光電系統(tǒng)對中國來說更為重要。”德國布倫瑞克大學(xué)Fisch教授介表示，與太陽能光熱應(yīng)用比較，電能可以解決家庭照明、電器運(yùn)轉(zhuǎn)、房屋供暖和制冷等問題，而光熱系統(tǒng)往往只能解決比較單一的問題，例如熱水供應(yīng)，而這部分的能量消耗并不大。“光電系統(tǒng)更為高效，與其將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，不妨考慮把太陽能完全轉(zhuǎn)化為電能，以解決房屋所有的能耗問題，我認(rèn)為的‘未來房屋’或者說‘太陽能建筑’，就是建立在光電系統(tǒng)基礎(chǔ)上的。”

在明年舉辦的SD國際太陽能十項(xiàng)全能競賽中，F(xiàn)isch教授心中的“未來房屋”也將化為現(xiàn)實(shí)。據(jù)悉，競賽期間，中德聯(lián)隊(duì)將建造一棟面積在120—200平方米之間的房子，學(xué)生們將全程參與所有的設(shè)計(jì)與建造，F(xiàn)isch教授團(tuán)隊(duì)將與東南大學(xué)的師生們進(jìn)行充分的思維碰撞，共同完善太陽能建筑的理念與技術(shù)，向大賽冠軍發(fā)起沖擊。

中國家庭想依靠太陽能用電面臨挑戰(zhàn)

依靠太陽能解決用電問題是不少人的心愿，而對于Fisch教授心中“建立在光電系統(tǒng)上的太陽能建筑”在中國的落實(shí)，還需要很長時(shí)間的探索。

“中德太陽能建筑聯(lián)合教學(xué)暨2016東南大學(xué)太陽能建筑學(xué)術(shù)周”參會專家、清華大學(xué)建筑學(xué)院燕達(dá)教授介紹，中國的住宅以公寓樓居多，樓較高且屋頂面積相對較小，公共空間如何界定是個(gè)問題。不僅如此，太陽能光伏發(fā)電板的清理也是個(gè)難題，灰塵會引發(fā)結(jié)垢現(xiàn)象，致使發(fā)電效率急速下降，因此，目前發(fā)電效果較好的是配備專人打理的光伏發(fā)電廠。

“想要依靠太陽能為家庭供電，必然會遇到這樣的問題：白天光照充足時(shí)，家里沒人，等到晚上到家了，太陽卻已下山，如果沒有容量足夠大的蓄電池，家庭的供電將難以維系。除此之外，如何在直流電和交流電之間轉(zhuǎn)換，也是不得不考慮的問題，這些都是太陽能光伏發(fā)電投入家用存在的瓶頸。”

多方發(fā)力，共同倡導(dǎo)太陽能建筑應(yīng)用

“在建筑中推廣使用太陽能，有利于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染，實(shí)現(xiàn)人類的有序發(fā)展。”江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳科技發(fā)展中心副主任路宏偉表示，江蘇是全國人均資源和環(huán)境容量最小的省份，發(fā)展需求和資源緊缺的矛盾日益突出。同時(shí)，江蘇也有著豐富的太陽能資源，每年每平米地表吸收的太陽能，相當(dāng)于140—190千克標(biāo)煤。在健全法規(guī)體系、加大政策扶持、加強(qiáng)示范引領(lǐng)、完善支撐體系等多舉措并行的優(yōu)良環(huán)境中，江蘇省的太陽能建筑應(yīng)用規(guī)?；介L期處于全國領(lǐng)先地位。

國內(nèi)太陽能技術(shù)集成應(yīng)用方面的“先行者”，皇明太陽能股份有限公司董事長黃鳴也在持續(xù)關(guān)注太陽能建筑，“太陽能技術(shù)與建筑相結(jié)合，不止是解決能源問題，它同時(shí)也代表著生活品質(zhì)和人類文明的進(jìn)步。”

對于東南大學(xué)新組建的“戰(zhàn)隊(duì)”，黃鳴董事長充滿信心，“東大有別于一般企業(yè)及部分建筑設(shè)計(jì)院，不會被市場牽著鼻子走，他們領(lǐng)先的學(xué)術(shù)系統(tǒng)和創(chuàng)新理念令人信服，前衛(wèi)的‘探索者’形象始終不變。”