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建筑光伏一体化(BIPV)产业正处形成期 创新型产品或能打开市场

2019-08-14 16:42:55     来源:中国能源报

“毋庸置疑,中国是光伏强国、光伏大国,但为什么在建筑光伏一体化(BIPV)、发电绿建和超低能耗建筑上的推广上却远远落后于产业发展的速度?与一些欧美国家相比,还有很大的差距。”日前,在“2019中国BIPV产业发展与应用设计论坛”上,汉能集团全球应用产品研发总部首席科学家武振羽向与会者提出了这样的问题。“中国的BIPV从2009年前后才开始真正起步,经过近十年的时间,目前大部分项目都是依靠业主对绿色理念的认可才能做下去。”

建筑光伏一体化(BIPV)产业正处形成期 创新型产品或能打开市场

上图为汉能移动能源控股集团总裁 袁亚彬


产业正处形成期


“绿色建筑核心价值是最高效率的利用能源、最低限度的影响环境。而BIPV正是绿色建筑发展的重要方向。”但对于BIPV发展的现状,武振羽也有着清醒的认识。“从制造到施工到运维,各个环节算下来国内做光伏的企业成千上万,但是做BIPV的却屈指可数,其中还有几家是传统的建筑公司。全球范围内,虽说在BIPV的理念和标准方面已有一定程度的推进,但是实际聚焦BIPV的企业也是比较少的。大家对BIPV的应用场景研究其实并不深入,研究水平也参差不齐。”


武振羽把目前BIPV的产业发展阶段定义为“形成期”。“首先在产品和产线上,目前,能够做BIPV产线设备的厂家非常少。产线设备还没做好,很多厂家的产品质保存在问题。其次,是产品背后的系统解决方案还并不成熟,很多BIPV解决方案是有瑕疵的、是存在模糊地带的。”


具体到BIPV的技术环节,武振羽指出,很多共性问题还需要进一步攻克。“比如BIPV产品在应用时是存在阴影遮挡的,这会导致单片组件发电面积减少,如何通过技术升级去降低这一影响?再如,在需要维修或更换组件时,分布式的屋顶电站或者大型地面电站操作都很便捷,但BIPV组件维修更换时,如果背后的组件布线没有足够的空间就会很麻烦,甚至需要进行切割破坏。”此外,在等电位连接、组件特别是光伏幕墙防雷击等方面,目前行业内都缺少统一标准。“这些都需要通过不同企业的共同努力去研究实践、逐步完善。”


中国BIPV联盟主席、上迈董事长施正荣博士认为,BIPV尽管技术上取得了很大的进步和发展,但仍需要加强相关政策、宣传、市场与消费者教育等方面的作用,也要建越来越多的示范工程,就像汉能总部改进的计划,要尽快付诸实施,让政府和越来越多的消费者能够看到未来我们的建筑、我们的社会、我们的基础设施应该是这样的。

建筑光伏一体化(BIPV)产业正处形成期 创新型产品或能打开市场

图为中国BIPV产业发展与应用设计论坛


创新型产品或能打开市场


面对处于“形成期”的BIPV市场,企业也在积极探索。


“这是上海临港松江科技城正在建造的拉斐尔云廊,全长1.5公里,面积15万平方米,相当于20个标准足球场。”汉能集团总裁袁亚彬向记者展示了公司BIPV新项目的效果图。“这个云廊相当于一张覆盖了20多栋楼的屋顶‘盖子’,而且像波浪一般高低起伏,波峰波谷之间落差有18米。在铝结构的屋盖上,使用的就是柔性铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件,安装简单,可灵活适用轻钢屋顶等各种传统光伏组件无法应对的复杂环境。项目建成后,仅一期屋盖的总发电量就可达1兆瓦左右。”


“在BIPV上,汉能开发了发电瓦、发电墙、发电路甚至发电窗。”袁亚彬指出,这些创新型产品在“发电绿建”上开拓的市场是传统光伏产品难以比拟的。这些创新型产品重新定义并丰富了BIPV概念内涵,是现代太阳能发电技术与传统建材深度融合创新的新技术、新产品,是一款具有高科技属性的新型绿色发电建筑材料,它不仅给传统建筑材料提升了科技感、质感,坚固耐用,更对其进行了赋能。反过来,现代太阳能发电技术不是单单只有发电功能,他们还能够与其他技术深度融合,具有促使“万物发电”的潜力,形成新技术、新产品、新业态,具有十分广阔的发展前景。


对此,武振羽也表示,隔热、彩色、多造型等创新型产品或将打开BIPV产业的市场空间。“比如发电墙,汉能的产品有基础款、彩色款还有仿石材款;发电窗除了基础款、彩色款,还有隔音隔热款;发电瓦有单玻三曲瓦和单玻筒瓦不同的造型。这些都是产品层面的创新探索。”


此外,武振羽也指出,在建筑立面还有更多创新型产品模式有待开发,“国外也已经看到了苗头”。“现在,汉能集团的清洁能源展示中心不仅在屋顶用了柔性组件,在地面等位置也使用了太阳能发电,而且基本实现了自给自足。未来,在汉能的办公总部,立面、屋顶、连廊、停车棚所有的地方只要能铺上组件的位置都将应用太阳能发电。”

建筑光伏一体化(BIPV)产业正处形成期 创新型产品或能打开市场

着眼新城能源规划

除了产品端的创新,行业也在思考如何从能源规划的角度入手,让BIPV能够更广泛地落地。


“现在的BIPV还停留在一栋栋的卖、一个个的做,这是比较短期的行为。长远来看,一定要从能源规划开始。”汉能太阳能设计研究院首席建筑设计师刘谦表示:“目前,在新城规划和建设上,能源建设到底占多大的比重并不清晰。如果在新城规划的过程中能够明确的把太阳能规划制定出来,就可以为BIPV市场提供指导。这样就可以引导市场的主动性。”


“在新城规划中,如果将住宅、医院、学校、商业、交通和环卫等一系列设施的能耗进行估算,就可以结合太阳能发电的特点提出不同产业中太阳能能够替代传统供能的比例。”刘谦告诉记者,在雄安新区的规划中,他的团队曾经做过测算,在科教领域,经过改造后,太阳能最终可以替代14%的传统供能。“按照这样的比例,如果政府可以在规划时就提出这样一个替代数值的要求,即便其中只有5%可以落实到BIPV,就是千亿级的市场份额。”


刘谦也同时指出,当BIPV作为能源导入到新城建设中,首先要解决的便是太阳能发电的间歇性对电网的冲击。“核心问题就是构建城市的智能化太阳能微网,而不是并入大电网。在这个微网下,白天BIPV的发电量可以直接为区域内的用电户供电,比如50家居民住户的屋顶就可以为一个商场供电。而到了夜晚太阳能无法供电的时候,就上公共大电网买电,微网不和公共电网兼容,就解决了因太阳能不稳定而冲击电网的问题。”刘谦表示,未来,随着智能化太阳能微网的建设和完善,网内的发电户和用户都将具备削峰填谷的能力。

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