太陽能光伏建筑一體化

時間:2022-03-10 03:36:00

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太陽能光伏建筑一體化

國際太陽能光伏產(chǎn)業(yè)存在的問題:改良西門子法存在能耗高、生產(chǎn)成本高、投資門坎高擴(kuò)產(chǎn)慢的缺點,作為太陽能級多晶硅的主流工藝,只不過是過渡性的。單晶硅電池的光伏轉(zhuǎn)化率高,但提拉法制作單晶的成本高,不適宜長期作為太陽能電池的基片工藝。多晶硅和薄膜硅電池提高性能降低成本的潛力都還很大。銅銦鎵硒和碲化鎘兩類電池存在嚴(yán)重的資源和環(huán)保問題,現(xiàn)用方案不適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。二氧化鈦電池如果一直用染料作為敏化劑,其電池穩(wěn)定工作周期太短,難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。ITO由于銦的資源和環(huán)保問題,不適宜用在太陽電池上,應(yīng)盡快用ZAO取代。用光學(xué)玻璃作為薄膜太陽電池的襯底,成本太高,不利于薄膜電池進(jìn)一步降低成本。

國內(nèi)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展:我國改良西門子法產(chǎn)能2008年已達(dá)8萬噸,2009年將增至10萬噸/年。硅烷法和冶金法展示了能耗低、成本低和提高性能巨大潛力的良好發(fā)展勢頭。2007年我國太陽電池總產(chǎn)量達(dá)到1.088GW,2008年2GW,均位居世界第一。除單晶硅和多晶硅電池生產(chǎn)線外,也建立了若干條水平先進(jìn)的薄膜電池生產(chǎn)線。我國10家光伏公司在國外上市,形成國際化的光伏產(chǎn)業(yè)群體。除多晶硅和硅電池等主導(dǎo)產(chǎn)品外,還廣泛地發(fā)展了各種配套產(chǎn)品、配套工藝和技術(shù)。這一進(jìn)展是利用原料和市場兩頭在外的機(jī)遇,靠民營企業(yè)走市場經(jīng)濟(jì)道路取得的。

國內(nèi)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)存在的問題:最大的問題是國內(nèi)市場開發(fā)不夠。2007年國內(nèi)裝機(jī)20MWP,2008年40MWP,均遠(yuǎn)低于電池產(chǎn)量的1%%。改良西門子法能耗高、成本高、還原反應(yīng)產(chǎn)出率低,生產(chǎn)線設(shè)備投入大,難以滿足太陽能多晶硅價格水平必須低的要求。由于過度追逐高價位下的短期效益,造成了企業(yè)不重視提高質(zhì)量和降低成本。一方面是追求不計后果的高成本引進(jìn),另一方面是生產(chǎn)線存在嚴(yán)重問題也不乘著手頭寬裕時下決心解決,而是瞄準(zhǔn)了低水平的仿制,設(shè)備帶病工作,生產(chǎn)流程打不通,就湊合著干。這樣的兩種認(rèn)識錯位,導(dǎo)致了跨越式的自主創(chuàng)新遭到冷遇。上述認(rèn)識誤區(qū)的后果是,一方面不相信中國人自己的創(chuàng)新能力,另一方面只要是外國人說的做的,都是對的好的,都敢照搬。

發(fā)展對策:一是要大力開發(fā)國內(nèi)市場。國內(nèi)市場潛力大、政策已配套、各方利益協(xié)調(diào)。二是要加強(qiáng)自主科技創(chuàng)新。三是要廣泛調(diào)動多方面的積極性。

光伏建筑一體化新概念

光伏系統(tǒng)與建筑集成(Buildingintegratedphotovoltaics)即把光伏系統(tǒng)和建筑物做到了一起,國際上通常采用此概念,這是光伏建筑發(fā)展的起步階段。通常所說的光伏屋頂,即屬于此范疇。

光伏建筑一體化主張對于光伏系統(tǒng)和建筑物實行一體化的設(shè)計、制造和安裝,這是我國在近兩三年來發(fā)展光伏建筑過程中,逐步醞釀形成的獨(dú)特的新概念。這是光伏建筑進(jìn)一步發(fā)展的高級階段?!肮夥ㄖ惑w化”概念的提出

光伏建筑一體化是在2006年9月30日深圳太陽能學(xué)會年會上首次提出,并有8個單位作報告,介紹他們在建筑物的設(shè)計中,用電池片取代房瓦和外墻裝修的人造石板,并統(tǒng)一安排建筑物和光伏發(fā)電系統(tǒng)一體化設(shè)計,使光伏系統(tǒng)合理分布在房頂和墻體中,取得了顯著降低光伏建筑造價的效果。當(dāng)時的說法是,可以在一體化設(shè)計中,消化掉光伏系統(tǒng)增加的成本。這是一個意義重大的概念突破。

在這次會議上,建筑領(lǐng)域的代表,介紹了光伏建筑相關(guān)的另一個重要概念,“零能耗建筑”,一旦光伏建筑的發(fā)電量達(dá)到能夠滿足住戶生活需求。則稱之為“零能耗建筑”。屆時,住房建設(shè)的申請只有達(dá)到了零能耗才會得到批準(zhǔn)。

光伏建筑一體化的內(nèi)涵

概念的全面思考

一體化設(shè)計。設(shè)計的內(nèi)容應(yīng)包括建筑和光伏系統(tǒng),也應(yīng)包括其它需要的器件和結(jié)構(gòu),并把建筑物的墻體和房頂分解為結(jié)構(gòu)模塊一體化概念的內(nèi)涵。

一體化制造。建立專用的生產(chǎn)線,并用該生產(chǎn)線,對設(shè)計好的建筑結(jié)構(gòu)模塊,進(jìn)行大規(guī)模高效率低成本的制造。

一體化安裝。用電動吊裝設(shè)備,把生產(chǎn)出的結(jié)構(gòu)模塊,集中安裝成房屋。

顯然,一體化制造和安裝將會比一體化設(shè)計,更進(jìn)一步大幅度降低房屋的建造成本。

光伏建筑一體化技術(shù)

核心技術(shù):一體化設(shè)計技術(shù),一體化制造技術(shù),一體化安裝技術(shù)。

輔助技術(shù):低能耗低成本優(yōu)質(zhì)綠色建筑材料技術(shù)、低成本長壽命資源環(huán)保型半導(dǎo)體發(fā)光照明燈具,內(nèi)墻表面功能化,窗玻璃的抗結(jié)霧結(jié)霜功能,新一代節(jié)能環(huán)保型二維化家電。

通過建材和資源富有型半導(dǎo)體照明燈具的研究和開發(fā),可為持續(xù)不斷降低房屋的造價和增加新功能,改善居住條件,使商品新房更便宜,更宜住。

光伏建筑一體化的優(yōu)越性

把建筑工程變成了一種高度自動化的高效率制造產(chǎn)業(yè),可在多晶硅和太陽電池現(xiàn)有高價位的前提下,獨(dú)立地大幅度降低成本,促進(jìn)光伏建筑的迅速的大面積推廣;直接推進(jìn)建筑節(jié)能;直接產(chǎn)出可有償轉(zhuǎn)讓的溫室氣體排放指標(biāo);有利于通過市場渠道,在我國提前實現(xiàn)居者有其房,極大地緩和社會矛盾,加快和諧社會創(chuàng)建進(jìn)程;有利于實現(xiàn)居住條件的綠色、環(huán)保、減排,促進(jìn)人類生存環(huán)境大幅度地改善;有利于搭建新型信息化家電平臺,及其它多種科技產(chǎn)業(yè)新平臺,推動高新技術(shù)的推廣應(yīng)用和更新?lián)Q代,推動我國經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展。

一體化光伏建筑的發(fā)展道路

一體化光伏建筑要走市場化的發(fā)展的道路;初級的一體化設(shè)計能夠取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)光伏建筑的推廣和發(fā)展;只有當(dāng)一體化光伏建筑的市場發(fā)展到足夠大(臨界容量)時,自動化的一體化制造生產(chǎn)線才有可能建立;一旦光伏建筑自動化的一體化制造生產(chǎn)線發(fā)揮作用,光伏建筑產(chǎn)業(yè)就會進(jìn)入其高速增長期,并推動我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展;充分利用好國家的各種優(yōu)惠政策,對于開拓潛在的光伏建筑市場,十分關(guān)鍵;光伏建筑一體化也十分需要關(guān)鍵技術(shù)的突破作為其進(jìn)一步發(fā)展的支撐;光伏建筑一體化也將適用于各種工業(yè)建筑,發(fā)揮其有益的作用。

近6年來我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)取得了振奮人心的進(jìn)展,為今后的大發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。但從整體上看,教訓(xùn)也是深刻的,只重視引進(jìn),甚至是盲目引進(jìn),自主創(chuàng)新得到的支持不夠。金融風(fēng)暴固然是壞事,但也起到了清醒頭腦的作用。并使堅持自主創(chuàng)新和在引進(jìn)中自主創(chuàng)新者冒尖出來。

光伏建筑一體化不但可能與多晶硅新技術(shù)、硅太陽電池一道形成光伏產(chǎn)業(yè)的三大突破口,而且還有可能成為第一大的突破口。

我國政府拉動光伏產(chǎn)業(yè)和自主創(chuàng)新的政策日臻完善,各方利益逐步協(xié)調(diào),將使我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)成為推動我國經(jīng)濟(jì)的新火車頭,同時還會推動我國太陽能科技快速跨入國際前列。