摘要:青海省資源豐富,開發利用太陽能是提高可再生能源應用比重、調整能源結構的重要措施。推動太陽能與建筑一體化的應用,將有效促進我國、我省太陽能產業健康發展。
關鍵詞:太陽能 建筑 清潔能源 一體化
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(c)-0065-01
1 引言
近些年,隨著人們環保意識的增強以及光伏技術的發展,我國的光伏產業發展取得了巨大的成就,中國的光伏產品已占到了全球光伏市場的45%以上,在2010年,全球的光伏安裝量大概在1.5萬MW,到2011年,我國光伏產品生產量達到創紀錄的1.2萬MW,我國的光伏市場安裝量也達到500MW。
隨著政府對清潔能源利用的重視以及光伏產業市場的發展,光伏組件生產規模越來越大,效率的提高帶來了價格的降低,以建材型光伏系統(BIPV)為例,與剛開始生產時的價格相比,目前的投資造價在40~50元/Wp,價格已有很大的降低。太陽能建筑的大規模應用有賴于BIPV價格的降低,隨著各國政府對清潔能源補貼的加大,可以預言,BIPV的發展必將迎來一個發展的春天。發展太陽能建筑,青海省具有得天獨厚的條件,目前光伏屋頂以及光伏幕墻在三江源大規模移民工程中得到廣泛的應用,在政府的合理引導,市場的調節下,光伏屋頂以及光伏幕墻的數量正在逐漸增加。
2 太陽能光伏與建筑一體化是光伏產業發展的趨勢之一
長期以來,太陽能技術在建筑上的應用只是簡單地將太陽能產品與建筑結合,而隨著社會技術的發展,這一簡單的結合不再能滿足要求,而必須將太陽能光伏發電系統與建筑充分結合并實現整體外觀的和諧統一,太陽能產品已經是建筑的一個構件,其已經完全融合于建筑中,無論從外觀上,還是從功能上來看都已經協調一致了。
(1)太陽能光伏與建筑一體化就是要求太陽能光伏發電系統與建筑的使用功能有機地結合在一起,建筑與太陽能光伏構件設計同時進行,設計多功能的太陽能構件,充分利用空間,最大限度地利用太陽能,從而使太陽能光伏構件與建筑渾然一體。
(2)同步規劃設計,同步施工安裝,節省太陽能光伏系統的安裝成本和建筑成本,一次安裝到位,避免后期施工對用戶生活造成不便以及對建筑物結構構成損害。
(3)綜合考慮建筑結構和太陽能設備協調、和諧,構造合理,使太陽能光伏系統和建筑融為一體,不影響建筑的外觀。
(4)太陽能的利用與建筑相互促進、共同發展,使其節省能源,為民眾受益。
太陽能光伏系統與建筑一體化不僅要求在功能上實現了太陽能的利用,有利于環保,而且從美學的角度來講也是協調一致的,可以說是集實用與美感于一體。不將太陽能光伏系統的實用與建筑的文化和美感統一考慮就很會阻礙太陽能光伏系統的應用范圍,阻礙太陽能的利用。要達到太陽能光伏系統與建筑的和諧一致,就必須在設計時就充分考慮建筑的特點,因勢利導,巧妙利用空間,在最大化利用太陽能的同時,又增加建筑的美感。
3 太陽能光伏與建筑一體化在青海省發展中遇到的問題與對策
毋庸置疑太陽能具有其它能源無法比擬的優點:高效、環保。在我國有許多成功應用的典范,例如在我國的北京奧運會以及上海世博會場館都大規模利用了太陽能光伏系統,且取得了很好的社會和經濟效益,但受限于當下的技術、經濟等多方面因素,目前太陽能發電的成本要高于市電成本,也就是說太陽能利用從環保的角度來看是可持續的,但從經濟學的角度來說是不可持續的,由于與常規能源相比太陽能建筑所發的電價格昂貴,盡管各國政府從財政和稅收的角度加大了對清潔能源的支持,對太陽能企業給予國家補貼,但一個方面這種支持與補貼是有限的,另一個方面,由于投資周期過長,很多投資者都選擇回避投資這一領域,兩方面的共同作用使的太陽能光伏與建筑一體化大面積推廣都存在很大的阻力。
太陽能光伏系統與建筑一體化應用的發展還受到天氣的影響,太陽能發電與其它常規能源發電相比具有更大的波動性,解決太陽能發電波形性的儲電技術還有很大的完善空間。與太陽能利用緊密相關的一些基礎性研究還有待進一步的開展,例如完整、詳盡的太陽能資源數據庫在我國還沒有建立起來,此外太陽能光伏系統與建筑一體化應用的一些質量認證體系以及維護、管理體系還沒有建立起來,這些都將極大限制太陽能光伏系統與建筑一體化應用在我國的發展。
與許多其它省份相比,青海省發展太陽能具有許多得天獨厚的有利條件,根據筆者多年的從業經驗以及對太陽能發展的調查和思考,筆者認為,在青海省發展太陽能光伏系統與建筑一體化雖然遇到了這樣那樣的問題,但總體來說,這是一個新興的行業,具有高效、環保的特點,是未來的發展趨勢,在不久的將來,太陽能利用必將蓬勃發展。針對目前存在的問題,筆者認為可以采取以下措施。
(1)在短期太陽能發電贏利不明朗的情況下,政府應該采取各種措施,從財政、稅收等多方面鼓勵太陽能項目的建設,特別是政府投資的一些公共項目,此外加大對農村使用太陽能光伏與建筑一體化系統的財政補貼力度,應該設立專項資金,鼓勵一些技術含量高,有市場前景的太陽能產品的開發和應用,同時積極建立太陽能示范工程,宣傳太陽能利用的優勢。
(2)無規矩則不成方圓,太陽能建筑一體化的發展離不相關標準體系的建立,只有相關的生產、安裝以及驗收標準建立起來,整個太陽能建筑一體化相關行業才能做到有據可依,而不會出現各個生產企業各自為政,每家產品互不兼容的現象。因此太陽能建筑一體化行業的發展壯大的首要前提是相關標準規范的完善。
(3)太陽能利用技術是高新技術,太陽能建筑一體化的發展有賴于不斷的技術研發,只有加大太陽能光伏技術的研究,才能實現太陽能產品的技術升級,使得太陽能光伏系統與建筑真正的統一起來??傮w來說,青海省的太陽能技術更多是通過招商引資等方式引進,而自主創新技術略顯不足,因此就青海省來說,各級政府、各太陽能研究相關機構應該尋找突破點,重點加大建筑一體化中的太陽能組件與建筑結合的安全性和散熱性的研究力度。
(4)太陽能技術是一項復雜的綜合性技術,其具體涉及光學、機械、電磁等相關科學技術,無論是太陽能光伏產品的研發還相關產品的安裝都要求從業人員有相關的專業技術背景,因此要發展太陽能建筑一體化,就應該加大人才建設,培養專業人才。
(5)認證體系對于一個行業的發展具有舉足輕重的作用,太陽能建筑一體化行業也不例外,在這方面,西方等發達國家經過多年的發展已經構建了比較完善的認證體系,因此有必要積極開展國際合作交流,促進我國太陽能光伏認證體系的構建與完善,只有這樣才能促進太陽能技術的進步,推動太陽能建筑一體化行業的健康發展。
4 結語
近年來,青海省太陽能光伏與建筑一體化節能技術得到了長足的發展,用于青海農牧區的帶蓄電池的獨立發電系統,逐漸發展為適用各類建筑使用的并網光伏發電系統;太陽能電池組件也從單一的發電功能,發展為與建筑構件功能相結合。太陽能技術正從示范工程應用逐步向工程化規模應用發展。