
闻立时:新能源科技专家、中国工程院院士
一体化不是简单叠加
2006年9月30日,在深圳太阳能学会年会上,光伏界人士在我国首次提出了“太阳能建筑一体化”的概念。其中,中国建筑设计研究院、广东省电力设计研究院、中山大学太阳能系统研究所、无锡尚德太阳能电力有限公司、深圳南玻集团等8家公司详细报告了他们的研究成果。报告中称,在建筑设计过程中,用电池片取代原有的部分建筑结构材料,进行统一的建筑物和光伏发电系统一体化设计,使光伏系统合理地分布在房顶和墙体中,可以消耗掉光伏系统增加的成本,显著降低光伏建筑的整体造价。
在多晶硅原材料价格高涨的2006年,这一消息的提出十分令人振奋。它对于增加我国电能产出、节能减排具有重要的意义。这一概念把建筑工程变成了一种高度自动化的高效率制造产业,在多晶硅和太阳电池现有高价位的前提下,有利于光伏建筑的迅速、大面积推广以及有效实现建筑节能。
但发展太阳能光伏建筑一体化并不是光伏与建筑的简单叠加。光伏建筑一体化的关键核心技术在于建筑物、光伏发电系统,以及其它器件组成的一体化设计、制造和安装。一体化设计是在建筑物的设计中,统一安排建筑物、光伏发电系统及其它需要的器件和结构,使其分布在房顶和墙体中,并把建筑物的墙体和房顶分解为若干种大小不等、形状各异的结构模块;一体化制造是建立专用的生产线,对设计好的建筑结构模块的图纸进行大新材料产业NO.220109规模的制造生产;一体化安装则是采用电动吊装设备把生产出的结构模块集中安装成房屋。显然,这种安装不仅包括了结构件的安装,还应当包括电路系统部件和线路的安装。
另外,需要考虑到的不仅是能源本身,还包括各项工业社会发展过程中需要解决的其他问题。太阳能光伏建筑一体化辅助技术是支撑光伏建筑一体化的手段,让太阳能光伏建筑一体化的效果更加突出。其中包括光伏系统伏安特性和电路控制技术;储能器技术;低能耗低成本优质绿色建筑材料技术,包括:低能耗低成本优质绿色建筑材料、降低烧结温度、低温固结陶瓷,高强高硬低热导低成本植物纤维合成板,低能耗低成本优质绿色薄膜电池陶瓷基片;还有低成本长寿命资源环保型半导体发光照明灯具技术;内墙表面功能化;抗结雾结霜技术以及新一代节能环保二维化家电。
走市场化道路
太阳能光伏建筑一体化若想大规模应用必须要走市场化的发展道路,在推出新产品的同时市场逐步扩大,而不是单纯依靠国家补贴和投入。尽管初级的一体化设计能够取得明显的经济效益,可以促进光伏产品在建筑中的推广和应用,但真正的一体化只有在光伏建筑的市场发展到足够大(即达到临界容量)时,建立自动化的一体化制造生产线才能实现。一旦光伏建筑自动化的一体化制造生产线发挥作用,光伏建筑产业就会进入高速增长期,并推动我国高新技术产业和国民经济的迅速发展。
近年来,我国太阳能光伏产业取得了振奋人心的进展,为今后的大发展打下了良好的基础。但从整体上看,教训也是深刻的,只重视引进,甚至是盲目引进,自主创新得到的支持不够。太阳能光伏建筑一体化还需要关键技术的突破,作为其发展的支撑。其中,既需要一体化主体核心技术的突破,也需要各种辅助技术的突破。光伏建筑一体化的应用范围还有待进一步拓展,除民用家居建筑,即通常所说的“太阳能屋顶”系统之外,还包括各种工业用光伏建筑,例如自备电源的厂房、高速公两侧的充电站、电气化高速铁路电源、海岛供电电源、海洋平台电源等。
现阶段,我国政府已参考世界各国的可再生能源政策,结合我国国情制定了中国自己的可再生能源政策。在充分利用好国家各种优惠政策的同时,协调好各方矛盾,太阳能光伏建筑一体化必将焕发出新的生机,成为光伏产业全面启动的重大突破口,推动我国太阳能科技快速跨入国际前列。
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