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光电建筑望成为国内光伏应用主力市场

来源:网络 作者: 时间:2020-10-12

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%,而该房屋太阳能光伏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,由家庭太阳能光伏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。


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