光伏智能建筑:能源自足体

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近几年,一种新的建筑方式随光伏技术发展应运而生:将光伏发电与建筑物相结合,在建筑物的外围结构表面上布设光伏器件产生电力,从而使建筑物产生绿色能源,这就是太阳能光电建筑。光伏与建筑的结合有如下两种方式:一种是光伏系统覆盖在建筑屋顶上,组成光伏发电系统,叫作BAPV(Buildingattachedphotovoltaics)。比如屋顶的光伏电站;另外一种是建筑材料与光伏器件相集成,用光伏器件直接代替建筑材料,即光伏建筑一体化,叫作BIPV(Buildingintegratedphotovoltaics)。比如将太阳光伏电池与玻璃幕墙、窗户玻璃、屋瓦等集成在一起,这样不仅可开发和应用新能源,还可与装饰美化合为一体,达到节能环保效果,是今后的发展光伏应用的趋势。

从建筑、技术和经济角度来看,太阳能光电建筑有诸多优点:

1.无需占用宝贵的土地资源。2.能有效地减少建筑能耗,实现建筑节能。3.降低墙面及屋顶的温升。4.无噪音、无污染物排放、不消耗任何燃料,具有绿色环保概念,可增加楼盘的综合品质。

BAPV是光伏发电与建筑物相结合的初级形式,也是全球光伏应用*为普遍的形式。在建筑屋顶上安装的分布式光伏电站,所生产电力主要自用,多余上传,夜间从电网购电。这是*适合光伏发电特点的应用,一直也为欧美政府所鼓励。2011年以来,伴随全球性金融危机,欧美各国陆续修改光伏政策,削减对大型集中式光伏电站的补贴,向小型分布式电站倾斜。在政策推动下,BAPV的分布式发电装机占比相当高,德国达到20%,日本和印度分别达到14%和18%,美国占7.8%,而中国目前不到1%。

BIPV是光伏发电与建筑物相结合的**形式,技术上还处于探索之中。它是建筑和光伏的**结合,需要建筑师、光伏系统工程师、房地产开发商的通力合作。

节能目前BIPV技术*大的问题是:

1.光伏组件的成本太高,大大高于玻璃幕墙成本。2.由于光伏电池作为幕墙必须竖立安装而不是在屋顶上垂直于日光安装,在阳光斜射和散射下电池发电效率大大减弱,降低了投资回报。3.同一建筑不同方向上光伏电池幕墙的发电不一致时,需要自动控制设备进行功率跟踪、自动调节等技术问题。4.光电一体化的相关建筑标准有待完善。5.需要开发能够兼顾发电、美观、易安装、易维护的光电一体化产品。

进入2015年,伴随着光伏平价上网的实现,光伏电池弱光响应技术的改善,光电一体化产品的成熟,以上这些问题都将迎刃而解。光电建筑一体化BIPV的市场开始启动。届时房地产开发商在设计建造阶段,就已经将光伏应用系统集成整合到建筑之中,光伏系统将作为房屋的一部分打包一起出售,无需另外单独安装和改造房屋线路。这时具有光伏系统应用的绿色建筑将成为房产开发商新的卖点。据调查,目前中国有480亿平方米建筑面积,如果在其中的10%建立BIPV系统,就将形成500GW太阳能电池市场。而中国光伏电池总产能不节能环保过30GW,届时谁还会指责光伏产能过剩呢?光伏建筑一体化市场的发展,为我国光伏产业打开了新的市场蓝海。同时,现有楼宇的新能源改造,将会是一个巨大的社会工程,其中蕴含着巨大的商业机会和就业机会。

平价上网是推动建筑光伏发展的根本动力,而政府相关政策的支持是建筑光伏发展的必要条件。国家应该放眼长远,通过规划**、技术支持、优惠政策,建立合理价格机制和统一并网标准,加快智能电网的建设,给可再生能源创造一个公平、开放、透明的电网承接平台,给光电建筑一体化创造一个适宜的发展环境。

中国的城市大面积的独栋、别墅、工业厂房和公共建筑,农村的平房和独立院落,都是光伏市场尚未开垦的田野。只要政策到位,打通分布式并网的阻碍,国内过剩的产能立马就能被吸纳,供需关系恢复平衡。

中国有世界*大的光伏电池产能,*全的光伏产业链制造业,*多的公共、工业、居民用建筑屋顶,广阔充足的阳光辐照资源,还有*高的能源消耗需求。只要电网放开并网的闸门,产业得救,民众得福,国家得利,何需去看欧美的脸色。

只要坚持,下一个收获的季节即将到来。