光电建筑应用正枕戈待旦

2011-08-26 18:01:56 太阳能发电网
策划 《太阳能发电》编辑部 编辑 秋石 记者 郝珍辉 建筑与光伏的结合,既解决了光伏系统占地问题,又不用远距离输送电力,同时还可降低建筑能耗与减少排放。因此,作为光伏应用的主要方向之一,光电建筑一体化由于更契合光伏发电的应用特性,无疑具有非常广阔的发展前景。 尽

策划 《太阳能发电》编辑部
编辑 秋石
记者 郝珍辉

  建筑与光伏的结合,既解决了光伏系统占地问题,又不用远距离输送电力,同时还可降低建筑能耗与减少排放。因此,作为光伏应用的主要方向之一,光电建筑一体化由于更契合光伏发电的应用特性,无疑具有非常广阔的发展前景。
  尽管这一在全球光伏主要市场得到广泛推广的应用方式目前在国内仍处于小范围示范阶段,但在我国“十二五”规划大幅提升建筑节能指标和清洁能源大幅扩容的背景下,横跨建筑节能和清洁能源两大领域的光电建筑应用,又岂会无所作为。
  光伏上网标杆电价的出台,不过是光伏发电在国内应用向多元化、纵深化、规模化发展的临界点,光电建筑应用,亦有望借此契机成长为国内。


国内光电建筑应用市场蓄势待发

  光伏发电上网标杆电价的出台,将大力刺激国内光伏建筑一体化市场向规模化纵深化方向发展。
文 郝珍辉

  “十二五”期间,国内太阳能光伏装机到2015年要实现1000万千瓦以上的容量。按目前国内装机规模约为100万千瓦计算,要实现这一目标,则意味着未来5年每年装机将达到100万-200万千瓦,中国光伏产业有望在未来5年实质性启动国内光伏应用市场。而作为光伏应用的主要模式之一,光电建筑应用经过几年蓄势,亦将迎来其发展高潮。
  国内市场起步晚但发展快
  对于国内光电建筑应用目前的发展状况,中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会主任梁岳峰在接受本刊记者采访时表示,“光电建筑应用目前在我国尚处于示范阶段,还没有到达真正的市场化应用推广阶段。
  不过从目前示范阶段的整体情况来看,进展比较顺利。按照目前的发展趋势,相信国内的光电建筑应用市场一定会繁荣起来。”
  据他回顾,2009我国开始颁布一系列推进国内光电建筑应用的政策法规,实施太阳能屋顶计划,启动“金太阳示范工程”,国内光电建筑应用开始启动。2年中,2009年示范建筑应用项目111个,申报装机容量152兆瓦,示范装机容量91兆瓦,补贴金额约12亿元;2010年财政部、住房和城乡建设部组织实施了第二批太阳能光电建筑应用示范项目;截至目前,两部委先后实施太阳能光电建筑应用示范项目210个,总装机容量181.6MW,中央财政补贴24.6亿元。他强调,“我国目前尚处于光电建筑应用的示范阶段,能够取得这样的成效,能达到这样一个规模和装机容量,相比国外十几年的发展,我们更多的是应该感到骄傲和自豪。”
  “十二五”规划纲要已将低碳发展作为重要政策导向,并提出到2015年我国单位GDP能耗在2010年基础上降低16%,同时要求加大对绿色新能源的开发利用。作为横跨低碳建筑和绿色能源的太阳能光电建筑应用,无疑前景光明。
  “十二五”规划加快BIPV发展我国光伏发电行业起步于20世纪70年代,经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及全球光伏市场的有力拉动下,我国光伏发电产业近年来得到了迅猛发展。
  截止2010年底,我国的多晶硅产量和规模仅次于美国和德国,居世界第三;硅片产量、光伏电池产量及光伏电池组件各项产业总体规模居世界第一。
  但在应用方面,我们仍远远落在了后面,全球光伏发电市场累计安装量到2010年底已达到3700万千瓦以上,而国内装机规模才约100万千瓦。其中,多数项目为地面电站,光电建筑应用占比很小。
  但事实上,2009年伊始,我国就开始颁布一系列推进太阳能光电建筑一体化进程的政策和补贴措施。如《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》、《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》、《关于印发太阳能光电建筑应用示范项目申报指南的通知》三文件的出台,明确提出了大幅度补贴示范性光电建筑一体化项目。2010年又在“金太阳”框架下推出了13个光伏发电集中应用示范区的项目工程,并同时在可再生能源法和节约能源法中加入相关的政策条文,一道道“金牌、令箭”马不停蹄的发出,为国内的光电建筑一体化开展保驾护航。这一系列政策和措施,强劲地推动了光电建筑一体化在国内的发展。
  2011年7月13日,科技部发布了《国家“十二五”科学和技术发展规划》(以下简称“规划”),规划提出,未来五年要基本建成国家创新体系,力争国家综合创新能力世界排名由目前第21位上升至前18位,并明确了未来五年战略性新兴产业及其他产业的扶持重点。其中,作为新兴战略产业,光伏业被明确提出要重点扩大实施“金太阳”示范工程,加强服务体系建设,实现大规模推广应用。随后,在国家能源局编制的“十二五”能源发展规划中,提出到2020年太阳能发电装机容量达到20GW,比2007年颁布的《可再生能源中长期发展规划》增长了11倍,由此推算,“十二五”期间平均每年将会有2GW的装机。
  “这将对我国的光电建筑一体化产业的大规模推广起到非常积极的作用。”中国建筑设计研究院光伏事业部总监黄小东近日表示。他同时说到:“目前国内光伏企业90%的光伏组件产品仍然需要出口,国内光伏市场在外的现状没有得到实质性改观。
  面对迟迟未能启动的中国光伏市场,国家出台了《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》,并启动了金太阳示范工程。而据有关数据,2008年中国房屋总建筑面积已到达400亿平方米,屋顶面积40亿平方米,再加上南立面约50亿平方米的可利用面积,如果20%安装光伏方阵,就会有100GW的容量,随着国家这几年对建房力度的加大,光伏建筑市场前景将更为广阔,这将大力刺激国内光伏建筑一体化市场的快速发展。”
  BIPV的优越性
  谈到光电建筑一体化应用的优势,梁岳峰对本刊记者介绍,光伏发电与建筑的结合首先的优势是不需要使用土地,它可以有效利用建筑物屋顶和幕墙,这对于土地昂贵的城市地区尤其重要;其次是即发即用:可就地发电就地使用,基本是零距离输送电力,可以大大节省电力输送工程投资,另外,光电建筑通过安装在建筑上的光伏系统制造出清洁的能源,即可供给本建筑物负载端使用,也可通过并网系统将电能送入公共电网,从而有效减少了建筑能耗,不仅实现建筑节能,同时还实现了“建筑造能”;再者,白天是城市工业或商业用电的高峰期,光电建筑在白天所发的电能通过并网系统输送到公共电网,作为常规能源有力的补充,从而可有效舒缓高峰期电力供需矛盾;最后,太阳能是一种清洁能源,光电建筑并网光伏发电系统没有噪音、没有污染物排放、不消耗任何燃料,绝对绿色环保。“当然,光电建筑的优点不止于此”他表示。
  在梁岳峰看来,光伏建筑在国内的市场前景非常光明。他认为,算上去年12月四部委联合在全国13个开发区的光伏发电集中示范推广,再加上国家“十二五”规划中对新能源和可再生能源的扩容,“未来5年对新能源和可再生能源的总投入有5万亿,同时要建立100个新能源示范城市、200个左右的绿色新能源示范县以及太阳能微电网示范区,这将会形成一个很大的市场。换句话说,这个大蛋糕就摆在眼前,你准备好了吗?”梁岳峰如此反问。
  据相关数据,目前国内每年新增建筑面积达20亿平方米以上,加上近年国家将要强制完成的保障性住房项目,仅仅每年新增建筑可利用屋顶面积就是一个非常庞大的数据。据烟台鼎城新能源光伏有限公司总经理余国光先生估计,即或只是有效利用这部分面积中的一半以下来建设光伏系统,每年全国也至少可新增一个三峡电站的发电容量。
  如此大规模的市场容量,加上上网标杆电价等利好政策,在以低碳为核心的“十二五”时期,BIPV盛宴必然会开启。谁将成为这一大蛋糕的分享者,我们拭目以待。

 

加速发展前的理性思考
无论是在政策、经济性、技术路线以及市场化运作方面,目前国内光电建筑。一体化应用都还不同程度地存在一些难题和障碍。
文 建平

  光电建筑一体化在国内的市场应用前景毋庸置疑。一方面,去年12月初四部委联合宣布在全国建立13个光伏发电集中示范区,并不断推出配套政策为光电建筑一体化的市场化之路保驾护航;另一方面,“十二五规划”中明确提出要建立100个新能源城市,把低碳作为重要的方向,作为低碳建筑重要组成部分的光伏建筑有望在国内大规模推广;再者,我国光电建筑一体化已经过奥运会鸟巢、上海世博会、武汉高铁火车站、上海虹桥火车站、南京高铁火车站等一系列典型的大型公共建筑项目示范,表明光伏建筑一体化技术已基本成熟。
  受各项政策刺激,国内光电建筑一体化必然将上演加速发展。但这一前景良好的应用模式要想跑得又快又好又稳,并且可持续的跑下去,仍需要在起跑前清理一下脚下的路,把那些绊脚石、拦路虎一一清理干净。
  而无论是在政策、经济性、技术路线以及市场化运作方面,目前国内光电建筑一体化应用都还不同程度地存在一些难题和障碍,如不能有效解决,很可能将减缓国内光电建筑应用的市场化进程。
  政策体系亟待完善
  首先说政策因素。现有政策存在“重建不重用”和监督乏力倾向。自2009年财政部、住房和城乡建设部发布《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》以来,我国陆续出台了金太阳示范工程等扶持国内光伏发电市场的政策,虽然在一定程度上促进了光电建筑应用的发展,但也存在一些政策引导性偏差和监管操作性不强等问题。有多位业内专家指出,不管是太阳能屋顶计划还是金太阳计划,政策均存在“重建不重用”和缺乏监督现象,导致建成项目投资效益较低。
  “有的项目由于相关标准缺失,难以保证施工质量;有的由于并网机制的问题,上网难,缺乏后期维护管理;甚至有些项目拿到了国家财政补助,却没有开工。”住房和城乡建设部中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会主任梁岳峰忧心忡忡地对本刊记者表示。不过他也认为,作为一个新兴产业,光电建筑一体化在前期发展中不可避免会存在一些漏洞和不足,目前国家也正在不断完善相关法律和政策。
  就上面提到的问题,梁岳峰建议,应建立起一套有效的监管体系和措施,及时监督项目的施工进度,不仅仅要对立项的项目进行评估,还应对已建成项目实施事后的监督与评估,通过这种监督体制的建立,以确保示范项目的国家投入和项目的稳定运行。
  实际上,在政策方面,其实我们完全可以考虑“拿来主义”。纵观国际光电建筑应用最好的几个国家,德国的“绿电法”模式目前被证明运行效果最好。2004年德国实施修正后的《上网电价法》,规定光伏发电必须上网,电力部门必须依照规定的电价收购,上网电价每年下降5%。与此同时,德国还颁布了一系列优惠贷款、资金补贴等政策。德国光伏市场的成功,吸引了西班牙、意大利、捷克等欧洲国家纷纷效仿,也都出台了各自的上网电价法,并取得了很大的成绩。西班牙2008年一度成为全球最大的新增光伏装机市场,而意大利则是目前全球第二大光伏装机市场,捷克、比利时、英国等采用上网电价法的光伏市场也取得了较快的增长。
  相比其它扶持政策,以德国为首的上网电价法,只需要技术上确认光伏发电的上网电量,可操作性更强,也更加注重实用性,提高了补贴资金的使用效率,同时增强了投资商压缩投资成本的积极性,能在最大程度上发挥补贴资金的作用。
  目前我国正在实行的“金太阳示范工程”政策,在实际操作过程中存在着不同程度的不足,而上网电价的出台则在一定程度上弥补了这些不足。欧洲国家的实践证明,上网电价法是目前最好的光伏产业扶持政策。
  “光电建筑要想在国内市场化运营推广,最关键的是要由目前的示范补贴政策逐步过渡到电价机制的有效建立,包括解决‘并网难’和实施上网电价,这是制约市场化运作的瓶颈。”梁岳峰一针见血的指出。
  8月1日,国家发改委正式颁布了中国的光伏发电上网标杆电价。在众多业内人士看来,这个政策的主要意义在于刺激国内光伏应用市场的真正启动,同时也为未来出台更具体更可行的补贴政策提供了条件和依据,尽管仍有不足,但对国内光伏应用的长远发展仍是一件大好事。
  与建筑技术的融合是关键
  其次是技术因素。光伏与建筑如何实现完美的“合二为一”,仍有待技术进步以及更多新兴技术研发。光电建筑一体化,顾名思义,就是指将太阳能光伏系统与建筑系统的有机结合,两者既相互独立,又彼此融合。
  但目前的光电建筑一体化,却更多的是将地面电站的安装方式直接搬到了屋顶上,这不仅给建筑安全带来隐患,光伏系统自身的稳固性也是个问题,同时还在一定程度上破坏了建筑的整体美观。
  中国建筑设计研究院光伏事业部高级工程师陈子平很早就关注到了这一点,作为专门研究建筑与光伏系统结合的专家,她认为两者的结合必然会遇到一些冲突和矛盾,“光伏发电技术和建筑结构技术是两种不同的技术,光伏构件有光伏构件的特点,建筑有建筑的特点,这两个技术如何有机结合,形成一个有机结合的整体,在这个结合的过程中会有不少技术难题需要思考。”
  这的确是一个很现实的问题,尽管很多建筑设计师在建筑结构设计方面或许是一流的,可对光电技术应用知识却知之甚少,甚至不知道该如何入手去了解。亚瑞建筑北京设计院院长张彦生就曾表示,作为未来建筑设计的一个方向,他们其实也非常关注光电建筑一体化,但光伏技术对他们来说是一个全新的技术,在不掌握光伏技术特性的前提下,没有建筑设计师愿意轻易冒险去主动尝试。
  这的确是致力于光电建筑一体化推广的业内人士都应该认真思考的问题。正如烟台鼎城新能源光伏有限公司总经理、著名光伏专家余国光老先生所言,目前光电建筑一体化推广的最大难点,是光伏系统设计如何为建筑专家所接受的问题。在最近几年的工程实践中,余国光老先生在这方面做了大量有益的尝试,却也为与建筑部门配合、协调而“跑细了腿”。在他看来,这个问题仅仅依靠光伏与建筑两个领域去主动配合并不现实,还需要政府从政策和管理层面去推动。
  中国建设标准设计研究院总工程师张树君也表示,太阳能与建筑一体化是多学科、多层面参与合作的系统工程,需要国家政策法规部门、建设主管部门、太阳能光伏企业、建筑设计单位、房地产开发商的共同努力。
  在梁岳峰看来,建筑本身就是一个集成,光伏组件作为建筑的一个构件,必然要以建筑的标准规范为依据,包括施工工艺、标准图集、技术规范等。尽管节能减排的大趋势会促使建筑设计主动去考虑如何才能使光伏系统融入到建筑中,比如朝向的选择,建筑外观的表现形式,建筑的规划布局等等。但这需要建筑师和设计师对光伏的深入理解和认识,需要光伏和建筑两个行业的交流与碰撞。
  对于两者的结合,梁岳峰认为首先应立足于建筑的规范和特点,除了“要重点考虑建筑的荷载,保证项目的安全性”外,也要考虑各种新兴技术的应用,比如微逆变器的适用,智能电网和微网的建设,要以发电量作为一切的依据,要能保证项目的长期稳定运行,真正能够做到25年甚至更久。他认为,我国现行光电建筑应用的标准规范还比较缺失,急需完善。
  经济性仍是市场化发展的根本
  除了政策与技术,光伏系统的经济性仍然是制约其发展的主要瓶颈。而当光伏遇到建筑,在本身的发电成本高企之外,又带来了可能增加建筑造价的问题。
  由于光伏建筑初始投资较大,其发电成本较高和建筑造价较高也会在一定程度上制约其快速推进。尽管光伏发电成本近年来有了大幅下降,但目前其成本仍远高于常规电力。
  陈子平女士对本刊记者表示,高成本仍然是中国光伏市场化推进过程中的一个很大障碍。众所周知,我国的光伏产业是“两头在外”,真正的核心技术都来自于国外,自身终端技术不够成熟,很难把成本降下来。因此才会造成两“高“——项目初装成本高和建筑造价高,这无论是对建筑商、开发商,还是购房消费者,都是难以承受的。
  对成本问题,梁岳峰有不同的看法。他指出,光伏建筑优势明显,表面上看,虽然初始投资大,发电成本高,但光电建筑应用最大的优势是跟建筑物的有机结合,不考虑“即发即用”,节约输送成本等因素,仅从与建筑的结合来看,最少就具有两点好处:一方面光电建筑一体化的组件本身就是一种建筑材料,具有如屋顶和幕墙材料的功能,这种替换相对于光伏系统来说,其成本是要低很多;另一方面又增加了发电创造效益,再加上国家初装补贴和上网电价收入,光电建筑的初始成本并没有让人难以接受,只是看你如何去计算这个成本。
  未来有望强制安装
  国内城市建筑以高层楼房为主,其独立可利用屋顶面积狭小,在有限面积上的光伏系统发电效果并不理想。因此,在与建筑一体化的结合形式上,围绕分户式还是集成式系统也一直争议不断。由于小区居民对光电建筑理解的不同,其想法也可能难以统一,而这些建筑的屋顶从法律上讲属于居民共有的“私家领地”,很难实现统一运作,即使由开发商先行安装,后期也可能还会遭遇各种扯皮问题,因而新建建筑工程也会遇到开发商和物业管理部门的阻力。即使开明的业主自己主动选择安装太阳能系统设备,但由于样式、大小、形状不同,也会给城市边际景观造成视觉污染,并容易在建筑防水、防雷、防风和承重等方面留下安全隐患。
  全国房地产总工俱乐部执行理事长、高级工程师陈音曾公开表示,“当前摆在这一产业发展过程中的很多问题还没有解决。太阳能与建筑结合的形式上,屋顶最好,但场地受限,墙面、阳台可以利用,但受朝向、安装角度、建筑物相互遮挡等影响,效率会降低。同时,在集合住宅项目应用上,到底是采用分户式还是集中式系统,尚难定论。”
  基于此,陈子平认为,将来很可能会建立刚性指标,比如效仿山东12层以下建筑必须安装太阳能热水系统的规定,制订建筑节能的达标程度(比如规定发电量的百分之几必须是新能源产生的),否则不予审批,从而引导光电建筑的推广应用。

 

光电建筑应用有望成为国内光伏应用主力市场

一旦政策环境完善,光电建筑应用在国内市场将飞速发展,甚至将成为国内光伏应用的主力市场
文 吴言

  光电建筑应用最早起源于欧洲,经过十几年的发展,目前欧盟、美国和日本等国的光伏建筑一体化应用技术已非常成熟,无论是应用范围还是推广理念,都处于全球领先地位。其中,德国的“十万个光伏屋顶计划”、美国的“百万太阳光发电屋顶计划”和日本的“阳光规划”等是较为典型的案例。
  国际市场侧重于居民建筑
  当年德国建筑师塞多?特霍尔斯建造了一座能在基座上转动跟踪阳光的太阳能房屋,这个房屋安装在一个圆盘底座上由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮,使房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3厘米的速度随太阳旋转。这个跟踪太阳的系统所消耗的电力仅为该房屋太阳能发电功率的1%,而该房屋太阳能发电量相当于一般不能转动的太阳能房屋的两倍。这就是德国光电建筑一体化的起步。
  在日本、德国等发达国家,一个装有100多平米太阳能屋顶的家庭,就相当于拥有了一套约3、4千瓦功率的发电机。这些系统所发出来的电基本可满足家庭使用,多余的电量还可卖给大电网。这些家庭太阳能屋顶发电系统,利用白天光照发出来的电力,可供一些必须开启的家用电器使用,然后多余的电力输送给大电网,晚上用电则又向电网购买。一般而言,由家庭太阳能系统发出来的电在卖给大电网时的价格会高于电网输送到家庭的电力的价格,其中的差价部分由政府补贴,而政府则利用能源配额制度或其他清洁机制来约束电力公司,并使其有压力和动力主动购买家庭屋顶系统所发出来的清洁电力。
  正是在这样一种完善的激励机制下,欧美居民太阳能光伏建筑一体化应用得到了快速的发展。而目前,为了鼓励和集中利用城市屋顶建设光伏系统,一些国家和地区正在开始由政府机构出面进行整体规划,最新的典型例子是纽约。
  作为全球最大的城市之一,美国纽约市同样备受电力紧张之苦。近日,美国能源部与纽约市政府联合纽约城市大学的一个团队,利用飞机雷达对纽约市一百万多幢大楼进行了探测和测绘,收集了建筑物屋顶形状、角度、面积及周围的树木和建筑物投射的阴影等精确信息,得出了一份详细的纽约市太阳能资源地图,并展示了每一栋大楼屋顶的太阳能潜力。
  这个由美国能源部的太阳能城市计划资助的太阳能地图显示,纽约市三分之二的屋顶合适安装太阳能电池板,这些系统在用电高峰时生产的电力,足够满足纽约市近一半的用电需求。更细致的数据是,纽约市66.4%的建筑屋顶空间适合安装太阳能电池板,共可产生高达5847兆瓦的太阳能电力(数字甚至考虑了典型天气状况),可满足全市49.7%的白天用电高峰需求,约为纽约全年用电量的14%。而目前,纽约市仅有400个屋顶安装了太阳能系统,产生的电力也仅有6.5兆瓦。
  纽约市官员表示,这份地图可以帮助人们更迅速地选择适合的安装点,可以充分了解住所或办公场所建筑物屋的太阳能发电能力以及安装成本。同时,与地图一起发布的内容还包括政府的相关财政激励条款,可以帮助人们了解如何降低成本,并计算通过节约能源需要多长时间收回成本,以及可以减少的二氧化碳排放量。
  目前,全美已有十多个城市使用了类似地图。随着太阳能地图的发布和财政激励措施的出台,今年在旧金山安装太阳能面板的私人屋顶数量从2007年的551个上升到2300多个。
  而据美国太阳能产业协会的数据,今年太阳能发电行业产值预计将增长到120亿美元,但仍处于起步阶段。全美范围内目前的太阳能发电量也仅为2300兆瓦,比纽约市屋顶发电潜力的一半还少。正如美太阳能产业协会负责人所言:“事实上,我们才刚刚开始。”
  国内市场则偏爱公共建筑
  而在我国,光伏建筑一体化应用尚处于初级阶段,已实施的项目也多为大型公共建筑的屋顶。如奥运会鸟巢、上海世博会、广州新电视塔BIPV光伏幕墙、北京火车南站、武汉高铁火车站、上海虹桥火车站、南京新火车站,以及包括保定锦江电谷酒店、义乌小商品市场屋顶、威海市民文化广场屋顶和一些城市的博物馆等公共建筑,还有一些工业开发区的工厂屋顶等。
  2009年3月由住房和城乡建设部等三部委联合推出“太阳能屋顶计划”,以及去年年底由四部委联合部署在十三个城市经济开发区集中推广光电建筑一体化示范以来,对光电建筑一体化应用在我国的发展形成了巨大的促进作用。
  2009年的“太阳能屋顶计划”在当年年中便统一归属到了“金太阳示范工程”名下,该计划施行以来,催生了众多大型公共建筑屋顶光伏系统项目;而自四部委联合部署在十三个开发区集中推广光电建筑一体化示范后,各开发区积极申报项目,目前大部分开发区项目实施进展顺利,但也面临并网难等一些问题。
  据了解,北京亦庄开发区目前可利用建筑屋顶面积超过70万平方米,近期计划总投资4.6亿元,共计实施20兆瓦并网光伏建筑一体化示范项目。正在施工的京东方集团八代线项目工程安装容量5MW,是目前北京市最大的光伏屋顶项目,该项目座落在京东方集团位于亦庄开发区的数字电视产业园厂房屋顶上,整个项目预计三个月内完工。据京东方新能源公司市场总监郝培林介绍,“目前项目进展比较顺利,前期的水泥基础都已竣工,预计近期就会开工铺设电池板。”但他表示“施工方面没什么问题,就是担心建成以后的发电并网问题,因为目前北京市电力公司还没有给任何一个项目正式的并网批复函。”
  而在此之前,一个已被取消的项目的承建方就曾对记者坦承:“不建是因为有很多问题,审批、成本、并网接入系统费用太高以及供货等问题,有不少供货价格是亏损的。而且并网本身也存在问题,尽管国家电网口头允诺用户侧并网,但实际操作中难以兑现。”
  据悉,目前亦庄经开区管委会正准备着手制定相关的标准,鼓励园区新入住企业屋顶安装光伏集成设备,以加大力度推进光伏建筑一体化。
  而自去年被列为全国首批13个“太阳能光伏发电集中应用示范区”后,保定开发区在项目实施上可谓进展神速,目前已有英利产业园10兆瓦光伏屋顶项目并网发电。此外,该市还将于2012年启动包括在大学科技园、科技产业园、电谷创业园、电谷会议中心等14个企事业单位的厂房屋顶安装容量15兆瓦的项目,总安装面积达15万平方米以上。预计到“十二五”末,该市将有超过300万平方米的工厂屋顶改造安装光伏发电系统,总装机容量可达100兆瓦。
  总体而言,开发区集中光电建筑一体化项目施工进展比较顺利,但也仍因审批、并网等问题存在“围而不建”的观望现象。
  为规范对目前国内光电建筑一体化市场的管理,财政部和住建部8月16日联合下发《关于加强太阳能光电建筑应用示范后续工作管理的通知》,将对自2009年来三年内批准的示范项目竣工验收和资金清算时间进一步明确。
  国内居民建筑屋顶需针对性政策支持
  与欧美偏向于私人建筑不同,国内潜力巨大的城市居民建筑以及农村居民屋顶市场,目前并无专门政策和法规针对性鼓励,相关项目仍只能执行上述有关政策。但由于我国城市居民建筑多为高层楼房,单体面积较小,加上权属分割困难、初装成本较高以及并网困难等一系列原因,尽管这一市场潜力庞大,却鲜有人问津。
  目前,这一广阔市场仍只处于个别开发商主动“吃螃蟹”的尝试阶段,只有零星项目信息见诸报端,比较典型的项目,如:由万科地产开发的该公司深圳总部屋顶项目,由烟台中翔置业公司开发的“烟台鼎城2008城市小区52千瓦”项目和“菏泽橡树湾小区265千瓦项目”,由山东皇明集团开发的“蔚来城城市小区项目”,由三亚瑞亚房地产公司开发的“三亚汇丰国际公寓50千瓦项目”等。
  实际上,光伏业界乃至地产商对这一巨大市场早已跃跃欲试。在成本方面,有开发商认为,恰恰由于屋顶面积较小,其单体屋顶系统所占建筑安装成本比例很小,由开发商或业主自主消化,或者由获利各方分担,都很容易解决,只是由于缺乏相关配套政策的鼓励,以及所涉及建筑设计与安全、电网并网、居民及物业管理等各方缺少一个利益协调机制与平台,才少有人敢于冒险尝试。
  因此,急需有针对性的政策或引导机制出台,以鼓励和引导民间力量积极参与进来,一旦政策面在这方面有所突破,这一市场定将飞速发展,甚至将成为国内光伏应用的主力市场。
  


启动国内光电建筑应用市场成当务之急
——专访中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会主任梁岳峰
文 郝珍辉

  “十二五”规划中,建筑节能指标大幅增加,光伏发电亦大幅扩容。作为横跨建筑节能和太阳能发电的光电建筑一体化,在未来会有怎样的作为?其推广会有哪些障碍?这些阻碍又将如何解决?带着这些问题,本刊记者专访了中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会主任梁岳峰,以下是经过整理的访谈内容。
  光电建筑一体化的概念理解
  梁岳峰认为,首先应该统一的是对光电建筑一体化概念的认识:“BAPV”(Building At tachedPhotovoltaic):也称“安装型”或“附着式”建筑用光伏系统,主要指在建筑上安装的光伏构件不作为建筑的外围护结构,只起发电功能的建筑部件,在既有建筑上应用较多。
  “BIPV”(Building IntegratedPhotovoltaic):也称“构件型”或“建材型”建筑应用光伏系统,主要指在建筑上安装的光伏构件不仅是发电的部件,而且作为建筑的外围护结构,与建筑同步设计、同步施工、同步验收,特指光伏幕墙和光伏采光顶。
  光伏系统应用于建筑,作为建筑的组成部分,使建筑具有了发电的功能。所以,不论是“BAPV”还是“BIPV”,都是建筑的一部分,都可以理解为光伏与建筑的一体化。
  太阳能光电建筑一词,出自于《住房城乡建设部关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》一文:“利用太阳能光电转换技术,解决建筑物、城市广场、道路及偏远地区的照明、景观等用能需求,替代常规能源,促进建筑节能。”
  梁岳峰表示,光电建筑一体化的发展模式,是从BAPV到BIPV的一种升级,而如果光伏建筑的发电量能够完全满足住户生活需求,我们则称之为“零能耗房屋”,这也是光电建筑一体化发展的最终目标。
  对于光电建筑一体化概念的理解,梁岳峰认为还是叫“光电建筑”更为妥当,他表示,“无论是BIPV还是BAPV,都只是光电建筑的一种应用形式,光电建筑应用是无法用英文来准确定义的。如果只谈BIPV,它在西方发达国家及欧洲国家也只占到了不到5%的应用规模。光电建筑应用是指光电系统与建筑物的有机结合,其结合的形式多种多样,无论是一体化还是所谓的‘两张皮’,都只是光电建筑应用的形式。”他举例说,如做一个遮阳板、遮阳棚等,这些也都是光电建筑的应用,但却不一定是BIPV或者BAPV。
  开发区集中应用示范意义重大而深远
  2010年12月2日,财政部、科技部、住房和城乡建设部、国家能源局等四部门联合在北京召开会议,对金太阳示范工程和太阳能光电建筑应用示范工程的组织和实施进行动员、部署,加快推进国内光伏发电规模化应用。会议公布了首批13个开发区或工业园区作为太阳能光伏发电集中应用示范区。
  对于四部委集中推广光电建筑应用的举措,梁岳峰简单用了八个字来形容:意义重大,影响深远。他进一步解释,该政策共有五方面的积极影响:一是加大了政策支持力度;二是加快集中连片示范,探索在建筑上的光伏发电商业模式,把开发区和工业园区作为国内扩大光伏发电应用的重点。三是保障项目并网运行,国家电网将进一步规范和简化并网程序,完善相关技术标准和管理制度,及时为项目单位提供并网服务;落实示范项目自发自用政策,对富余电量按国家核定的当地脱硫燃煤机组标杆上网电价实行全额收购。四是建立“财政-科技联动新机制”,通过实施示范工程启动市场,支持企业加大新产品和新技术应用,促进科技成果产业化和规模化,使光伏发电成本持续大幅度下降,尽早实现光伏发电“平价”上网。五是采取集中招标,让优秀企业脱颖而出,做大做强,打造具有国际竞争力的光伏发电生产企业和电站建设、施工、运营企业,促进太阳能产业健康发展。
  对于在13个光伏发电集中应用示范区推广可能遭遇的难题,梁岳峰认为,前两年的示范工程总体上进展很顺利,不过也暴露出了一些问题。
  “有的项目由于相关标准缺失,难以保证施工质量;有的由于并网机制的问题,上网难,缺乏后期维护管理;甚至有些项目拿到了国家财政补助,却没有开工,这些都是眼下面临的问题。” 他建议完善相关的政策机制,建立一套有效的监管体系和措施办法,及时监督项目的施工进度,项目完工之后要实施复查制度,以在今后集中推广时避免类似的情况发生。
  在他看来,集中推广还需要解决两个问题:一是技术层面的问题。要重点考虑建筑的荷载,保证示范项目的安全性;要考虑各种新兴技术的应用,比如微逆变器、智能电网和微网的建设等;要切实保证项目的完成和发电,以发电量作为一切的依据;要能保证项目的长期稳定运行,真正能够做到25年甚至更久。我国现有光电建筑应用的标准规范还比较缺失,需要更多的专家学者参与进来,一起推动和完善光电建筑应用的标准体系建设。
  二是管理方面的问题。实现大规模的推广应用需要各政府部门的配合,上到中央一系列政策措施的出台,下到各个开发区对于项目的整体运营维护。同时还需要包括中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会等在内的行业组织积极开展光电建筑应用的招投标办法宣传、市场准入制度建立、人员培训认证等方面的培训和服务。
  光电建筑应用目前还没到市场化推广阶段
  谈到光电建筑应用在国内市场的推广情况时,梁岳峰说:“首先要明白示范和市场是两个不同的概念。
  在我国,光电建筑应用目前处于示范阶段,还没到完全的市场化推进阶段,我国的光电建筑应用真正起步于2009年。当年3月底,财政部、住房和城乡建设部联合发布了《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》,之后我国的示范工程项目陆续开工建设,进展十分顺利。现在随着“太阳能屋顶计划”和金太阳工程的开展,还有‘十二五规划’中对新能源尤其是太阳能装机容量的设定及低碳排放指标的承诺,光电建筑应用作为横跨光伏产业和低碳建筑两大行业的结合体,有望在国内市场快速的启动起来。”
  针对目前国内光电建筑一体化的技术水平及产业化阶段,梁岳峰表示,光电建筑应用起源于欧洲,因此在国外无论是应用范围还是理念文化的推广,都非常成熟和先进。但国内光电建筑应用的发展成绩有目共睹,短短不过3年时间,就建成一批在世界上也是屈指可数的大型太阳能建筑,如广州新电视塔、上海世博会中国馆及主题馆等标志性建筑、虹桥火车站、以及由珠海兴业公司投资并建设的20.8MW全球最大屋顶电站等,这么短的时间能达到这样的一个规模,相比于国外十几年的发展成果,我们应该感到骄傲和自豪。
  他认为,在电池生产技术上国外确实比我们先进,我们是引进国外的技术,是所谓的“两头在外”,但在应用层面来讲,我们不比他们差。因此国内的光电建筑应用水平,就示范阶段来看,技术和产业规模都不成问题,我们需要做的是把国内的市场开拓起来。
  上网电价法助推国内光电建筑应用进程
  谈到今年初财政部和住建部联合下发的《关于组织实施太阳能光电建筑应用一体化示范的通知》中对太阳能光电建筑应用项目补贴较大幅度下降的情况,梁岳峰表示,近年来国内太阳能光伏产业得到飞速发展,光电建筑的成本有所下降,所以国家下调了太阳能光电建筑示范项目的补贴指标。同时,补贴价格的调整也属于市场的正常现象,财政补贴政策只是国家启动光电建筑市场的一种手段,目的在于减少承建方的风险,逐步降低成本价格,为下一阶段的光伏平价上网做准备。
  梁岳峰认为,光电建筑应用要在国内市场上启动,首先要逐步建立健全光电建筑应用的法规体系。光电建筑应用是一个全新的产业,相应法规体系还不完整,要细化《可再生能源法》、《节约能源法》和《民用建筑节能条例》,从法规和政策方面对市场进行规范,做到市场未动而法律先行;其次要建立合理的电价机制,包括并网政策和上网电价政策的完善,这是市场化运作迫切需要解决的问题;再次要尽快出台相应的标准,制定相应的市场游戏规则,建立起市场准入制度;最后要加大对安装人员技术水平的培训力度,加强对建造师、建筑设计师光电建筑应用知识的科普培训力度,让其了解光伏系统的相关知识,从而在今后的光电建筑应用中充分发挥力量,推进光电建筑应用进程。
  这些措施和手段中,上网电价是核心,是重中之重,目前我国正在实行的“太阳能屋顶计划”和“金太阳工程”的政策,在实际操作过程中,都存在着不同程度的不足。而“上网电价法”正是通过对上网电价的管理弥补上述两项国家“计划”的不足。
  以德国为例,2004年德国实施修正后的《上网电价法》,规定光伏发电必须上网,电力部门必须依照规定的电价收购,上网电价每年下降5%。与此同时,德国还颁布了一系列优惠贷款、资金补贴等政策。上网电价法具有可操作性强,更加注重实用性,补贴资金使用效率更高的特点。
  梁岳峰说:“光电建筑要想在国内市场化运营推广,最关键的是要由目前的示范补贴政策逐步过渡到电价机制的有效建立,包括解决‘并网难’和上网电价法的实施细则问题,这是制约光电建筑应用市场化运作的瓶颈。”
  实现光电建筑一体化没有技术障碍
  针对光电建筑一体化涉及光伏发电和建筑两个完全不同的行业与技术结合的问题,梁岳峰说:“建筑本身就是一个集成,光伏组件作为建筑的一个构件,必然要以建筑的标准规范为依据,包括施工工艺、标准图集、技术规范等。
  当然,在节能减排的大趋势下,建筑也会更多的考虑如何才能使得光伏融入建筑当中,比如朝向的选择,建筑外观的表现形式,建筑的规划布局等等,这需要建筑师和设计师对光伏的深入理解和认识,需要光伏和建筑两个行业人才的交流和碰撞。随着技术的进步和时间的推移,两者的融合一定不是问题。”
  对于晶硅电池和薄膜电池未来究竟谁更适合光电建筑一体化的问题,梁岳峰表示:两者各有各的优势,屋顶和采光顶可能就更适合选择晶硅电池组件,而外立面用薄膜电池就更好一些,因为薄膜的弱光效应好。晶硅电池单位面积发电量多,薄膜电池发电成本比晶硅电池更低,但转换率偏低,稳定性和寿命也不如晶硅电池。
  行业中介组织应积极有所为针对协会目前的工作,梁岳峰介绍说:“我们协会所做的工作,一方面与国外的光伏行业积极合作,组织国内企业去国外参观访问,积极汲取国外先进经验;另一方面参与国内光电建筑应用方面的标准制订;以及组织光电建筑应用的展览和论坛帮助企业树立品牌和开拓市场,组织编写《光电建筑应用培训教材》普及光电建筑知识,广泛传播光电建筑理念,促进光电建筑工程的规模化发展。光电建筑的前景是光明的,我们的工作任重而道远。我们确信,太阳能的时代已经到来了,光电建筑一体化应用的号角已经吹响,光电建筑市场的大幕已经拉开。
  我们试想,这样一场伟大的产业变革,这样一个波澜壮阔的市场洪流,一定是属于人类的、世界的、国家的、无数企业的。在它的面前,任何单个企业都显得势单力薄,任何一孔之见都是固步自封。
  我们试问,若要跟上时代的大潮,不被大浪淘沙,不做昙花一现,应该具有什么样的远见卓识、胆略气魄?应该如何厉兵秣马、蓄势待发?我们的结论是:共同走光电建筑一体化应用发展之路。

 

 



作者: 来源:《太阳能发电》杂志 责任编辑:admin

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