摘要:青海省資源豐富,開發(fā)利用太陽能是提高可再生能源應(yīng)用比重、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要措施。推動太陽能與建筑一體化的應(yīng)用,將有效促進我國、我省太陽能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
關(guān)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(huán)保意識的增強以及光伏技術(shù)的發(fā)展,我國的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了巨大的成就,中國的光伏產(chǎn)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(chǎn)品生產(chǎn)量達到創(chuàng)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(chǎn)業(yè)市場的發(fā)展,光伏組件生產(chǎn)規(guī)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(tǒng)(BIPV)為例,與剛開始生產(chǎn)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(guī)模應(yīng)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(yù)言,BIPV的發(fā)展必將迎來一個發(fā)展的春天。發(fā)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(guī)模移民工程中得到廣泛的應(yīng)用,在政府的合理引導(dǎo),市場的調(diào)節(jié)下,光伏屋頂以及光伏幕墻的數(shù)量正在逐漸增加。
2 太陽能光伏與建筑一體化是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢之一
長期以來,太陽能技術(shù)在建筑上的應(yīng)用只是簡單地將太陽能產(chǎn)品與建筑結(jié)合,而隨著社會技術(shù)的發(fā)展,這一簡單的結(jié)合不再能滿足要求,而必須將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑充分結(jié)合并實現(xiàn)整體外觀的和諧統(tǒng)一,太陽能產(chǎn)品已經(jīng)是建筑的一個構(gòu)件,其已經(jīng)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(jīng)協(xié)調(diào)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(fā)電系統(tǒng)與建筑的使用功能有機地結(jié)合在一起,建筑與太陽能光伏構(gòu)件設(shè)計同時進行,設(shè)計多功能的太陽能構(gòu)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(gòu)件與建筑渾然一體。
(2)同步規(guī)劃設(shè)計,同步施工安裝,節(jié)省太陽能光伏系統(tǒng)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(jié)構(gòu)構(gòu)成損害。
(3)綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)和太陽能設(shè)備協(xié)調(diào)、和諧,構(gòu)造合理,使太陽能光伏系統(tǒng)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(fā)展,使其節(jié)省能源,為民眾受益。
太陽能光伏系統(tǒng)與建筑一體化不僅要求在功能上實現(xiàn)了太陽能的利用,有利于環(huán)保,而且從美學(xué)的角度來講也是協(xié)調(diào)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(tǒng)的實用與建筑的文化和美感統(tǒng)一考慮就很會阻礙太陽能光伏系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,阻礙太陽能的利用。要達到太陽能光伏系統(tǒng)與建筑的和諧一致,就必須在設(shè)計時就充分考慮建筑的特點,因勢利導(dǎo),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(fā)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(yōu)點:高效、環(huán)保。在我國有許多成功應(yīng)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(guī)模利用了太陽能光伏系統(tǒng),且取得了很好的社會和經(jīng)濟效益,但受限于當下的技術(shù)、經(jīng)濟等多方面因素,目前太陽能發(fā)電的成本要高于市電成本,也就是說太陽能利用從環(huán)保的角度來看是可持續(xù)的,但從經(jīng)濟學(xué)的角度來說是不可持續(xù)的,由于與常規(guī)能源相比太陽能建筑所發(fā)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(yè)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(lǐng)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(tǒng)與建筑一體化應(yīng)用的發(fā)展還受到天氣的影響,太陽能發(fā)電與其它常規(guī)能源發(fā)電相比具有更大的波動性,解決太陽能發(fā)電波形性的儲電技術(shù)還有很大的完善空間。與太陽能利用緊密相關(guān)的一些基礎(chǔ)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(shù)據(jù)庫在我國還沒有建立起來,此外太陽能光伏系統(tǒng)與建筑一體化應(yīng)用的一些質(zhì)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(tǒng)與建筑一體化應(yīng)用在我國的發(fā)展。
與許多其它省份相比,青海省發(fā)展太陽能具有許多得天獨厚的有利條件,根據(jù)筆者多年的從業(yè)經(jīng)驗以及對太陽能發(fā)展的調(diào)查和思考,筆者認為,在青海省發(fā)展太陽能光伏系統(tǒng)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(yè),具有高效、環(huán)保的特點,是未來的發(fā)展趨勢,在不久的將來,太陽能利用必將蓬勃發(fā)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(fā)電贏利不明朗的情況下,政府應(yīng)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(shè),特別是政府投資的一些公共項目,此外加大對農(nóng)村使用太陽能光伏與建筑一體化系統(tǒng)的財政補貼力度,應(yīng)該設(shè)立專項資金,鼓勵一些技術(shù)含量高,有市場前景的太陽能產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用,同時積極建立太陽能示范工程,宣傳太陽能利用的優(yōu)勢。
(2)無規(guī)矩則不成方圓,太陽能建筑一體化的發(fā)展離不相關(guān)標準體系的建立,只有相關(guān)的生產(chǎn)、安裝以及驗收標準建立起來,整個太陽能建筑一體化相關(guān)行業(yè)才能做到有據(jù)可依,而不會出現(xiàn)各個生產(chǎn)企業(yè)各自為政,每家產(chǎn)品互不兼容的現(xiàn)象。因此太陽能建筑一體化行業(yè)的發(fā)展壯大的首要前提是相關(guān)標準規(guī)范的完善。
(3)太陽能利用技術(shù)是高新技術(shù),太陽能建筑一體化的發(fā)展有賴于不斷的技術(shù)研發(fā),只有加大太陽能光伏技術(shù)的研究,才能實現(xiàn)太陽能產(chǎn)品的技術(shù)升級,使得太陽能光伏系統(tǒng)與建筑真正的統(tǒng)一起來。總體來說,青海省的太陽能技術(shù)更多是通過招商引資等方式引進,而自主創(chuàng)新技術(shù)略顯不足,因此就青海省來說,各級政府、各太陽能研究相關(guān)機構(gòu)應(yīng)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(jié)合的安全性和散熱性的研究力度。
(4)太陽能技術(shù)是一項復(fù)雜的綜合性技術(shù),其具體涉及光學(xué)、機械、電磁等相關(guān)科學(xué)技術(shù),無論是太陽能光伏產(chǎn)品的研發(fā)還相關(guān)產(chǎn)品的安裝都要求從業(yè)人員有相關(guān)的專業(yè)技術(shù)背景,因此要發(fā)展太陽能建筑一體化,就應(yīng)該加大人才建設(shè),培養(yǎng)專業(yè)人才。
(5)認證體系對于一個行業(yè)的發(fā)展具有舉足輕重的作用,太陽能建筑一體化行業(yè)也不例外,在這方面,西方等發(fā)達國家經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)構(gòu)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(gòu)建與完善,只有這樣才能促進太陽能技術(shù)的進步,推動太陽能建筑一體化行業(yè)的健康發(fā)展。
4 結(jié)語
近年來,青海省太陽能光伏與建筑一體化節(jié)能技術(shù)得到了長足的發(fā)展,用于青海農(nóng)牧區(qū)的帶蓄電池的獨立發(fā)電系統(tǒng),逐漸發(fā)展為適用各類建筑使用的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng);太陽能電池組件也從單一的發(fā)電功能,發(fā)展為與建筑構(gòu)件功能相結(jié)合。太陽能技術(shù)正從示范工程應(yīng)用逐步向工程化規(guī)模應(yīng)用發(fā)展。