浙江省光电建筑应用的发展与推动.docx

浙江省光电建筑应用的发展与推动2013年12月28日 来源： BIPV中国 以建设在建筑之上的分布式光伏电站为核心，从国务院到国家部委到国家电网，一系列产业新政以前所未有的力度，重点倡导和推动在我国中东部地区积极开展分布式光伏应用，同时作为建筑行业国家战略的重要部分，绿色建筑和建筑能评工作也正在大力推行。光电建筑应用正在快步进入黄金时期。 2013年被称为我国分布式光伏发电元年。国务院能源发展十二五规划、 国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见、国家能源局太阳能发电发展十二五规划、住房和城乡建设部绿色建筑行动方案、浙江省人民政府关于进一步加快光伏应用促进产业健康发展的实施意见等政策、规划的出台，表明了国家大力推动中东部分布式光伏应用的决心。 与此同时，在十八大明确提出五位一体建设总布局的背景下，以生态文明建设为核心的美丽中国建设已成为全国上下共同努力的目标，伴随着以新一轮城镇化为核心的新四化建设，新农村将迎来大量的新农居建设以及大量的老农居改造，各类商业配套建筑将及时跟进，这都为生态和节能的光伏建材型产品的应用推广留出了巨大发展空间。由于光电建筑应用对光伏产品创新有较高的技术要求，当前大量光伏企业紧盯的是大型光伏地面电站和工业园区、开发区等区域工商企业屋顶发电市场，然而，正如美国可再生能源实验室对于本国已有屋顶的分析结果，已有屋顶适合用于太阳能发电的比例不高于25%。 BIPV光电建筑市场强调从项目规划和设计阶段就考虑光伏应用安装条件，我们相信随着光伏产品的不断创新、政策的不断完善，特别是建筑行业与光伏行业的不断交流和融合，光电建筑应用的发展潜力巨大。 浙江省自2012年11月就组织光电建筑应用方面的企业组成光电建筑专业委员会，一年以来，委员会通过大量的考察、研讨、交流和宣传推广活动，对光电建筑应用起到了有力的推动作用。一 、浙江省光伏建材型产品和光电建筑应用的发展现状 光电建筑应用自2009年开始吸引了浙江省的建筑业者的关注，然而，由于当时光伏建材产品及其应用项目存在较多问题，导致光电建筑应用的发展缓慢。而近年来，由于光伏产业从爆发性增长转入产业低谷期，产业形势倒逼企业注重创新，浙江省光伏企业技术快速进步，产品价格快速走低，同时，国内分布式光伏应用的市场开始在政策推手的助力下迅速启动。1、光电建筑应用的产业进步 以下就光伏建材型产品和光电建筑应用中的核心要素，进行比较分析，以说明目前的产业进步水平和发展现状。（1）价格：由高昂走向相当 2009年初，光伏组件的价格为2.8美元每瓦（约合25元人民币每瓦）。如今，光伏组件的价格仅为0.60.7美元每瓦（约合4元人民每瓦）。而当前光伏幕墙的成本约为12001500元每平米（视品质不同），已经比高档幕墙价格（18002000元每平米）还要更低，并与普通幕墙的成本（约在1200元每平米左右）趋近。（2）类型：由单一走向定制化 多年来，建材型光伏产品主要是以标准化尺寸的非晶薄膜光伏组件（应用在光伏幕墙上）为主，晶硅光伏建材产品几乎未见，而其它类型的薄膜光伏产品在我国还未有国产化。 而如今，由于晶硅组件价格快速下降，导致薄膜光伏产品的相对优势不再突出，这使得薄膜光伏企业开始重点转入幕墙应用领域，目前，以杭州市薄膜光伏企业为突出代表，光伏产业可以提供多种类型的幕墙产品。在产品类型方面，除非晶薄膜以外，还有唯一只在杭州实现量产的碲化镉薄膜；在结构方面，光伏产品可以定制尺寸、定制结构（可多层、中空、夹胶）。 不仅仅是如此，BIPV应用早已超出了幕墙的范畴，光伏企业开始深入了解建筑应用中的特殊要求，并开发出特色创新产品。例如，光伏建筑一体化屋顶系统，充分考虑保温、防水、防风等因素，并且可以使用转换效率相对更高的晶硅组件；光伏陶瓷瓦这一新型光伏建材型产品面世，该产品把小型光伏组件通过特殊工艺嵌入到瓦片里，在保持了建筑美学的同时增添了发电功能。（3）色彩：由单一颜色走向丰富多彩 非晶薄膜光伏组件呈褐红色，这使得光伏产品和建筑在建筑美学方面的匹配难度较大。而随着产业技术的进步，目前光伏幕墙产品可以实现超过200种色彩，完全可以根据客户的需求来定制组件色彩。同样，光伏陶瓷瓦产品也可以实现蓝色、黑色、红色等多种颜色，以更好地匹配建筑的风格。龙焱能源科技(杭州)有限公司在厂房门卫室安装的蓝色光伏屋顶（4）并网：由几乎不可行走向迅捷便利 并网难一度成为多年来我国光伏应用项目难以开展的瓶颈问题。电力接入流程复杂，成本高，周期漫长，这些都使得光伏建筑应用真正实现电网接入的可能性接近于零。 可喜的是，在国务院的高度重视之下，国家电网公司于2012年10月26日召开服务分布式光伏发电并网新闻发布会，正式发布关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见（暂行）、关于促进分布式光伏发电并网管理工作的意见（暂行）和分布式光伏发电接入配电网相关技术规定（暂行）等两个意见、一个规定。2013年2月28日，国家电网公司又正式发布关于做好分布式电源并网服务工作的意见。2013年12月9日，国家能源局印发光伏发电运营监管暂行办法。 这些新政表明了国家电网公司按照支持、欢迎、服务分布式光伏发电发展的基本原则，（1）在并网申请受理、接入系统方案制订、接入系统工程设计审查、计量装置安装、合同和协议签署、并网验收和并网调试、政府补助计量和结算服务中，不收取任何服务费用；（2）针对分布式光伏发电项目特点，明确由地市公司负责具体并网工作，压缩了管理层级；（3）由客户服务中心一口对外，减少了业主协调难度；（4）限定了并网关键节点时间，承诺全部并网流程办理周期在45个工作日（不含工程建设时间）内完成；（5）随时提供并网相关问题咨询服务；（6）开辟绿色通道，由分布式光伏接入引起的公共电网改造，以及接入公共电网的接网工程全部由电网企业投资。 在与浙江电网公司的工作接触中，浙江电力系统从上而下对于服务光伏电力并网的统一认识，以及热情高效率的服务，使得光伏应用项目接入电网不再成为难题，这对于光电建筑应用的推广，成为重大利好。由浙江正泰太阳能科技有限公司建设的杭州火车东站枢纽大型10MW单体建筑光伏电站项目2、浙江省光电建筑应用的特点 在浙江省，光电建筑应用有以下几个特点：（1）标杆项目众多，项目数量众多。 浙江全省至今已经建成超过100个光电建筑应用项目，以杭州市为例，根据杭州市太阳能光伏产业协会的统计，全市目前已经建成的光伏应用项目71个，总装机容量达到73MW。这些项目应用范围广泛，覆盖了市政、工业、学校、医院、居民、乡村、高速、粮库、景观、车棚等等各类应用。其中，不乏多个有全国影响力的标杆项目，如中节能杭州能源与环境产业园全国第一个利用工业园区屋顶建设的大规模光伏电站（2009）、长兴国家首批光伏集中应用示范区（2010）、海宁皮革城光伏电站（2012）杭州火车东站全亚洲最大的单体建筑屋顶电站（2013）等等。（2）具有核心技术的领先企业和一系列具有突出技术创新特色的光伏建材产品众多 建材型光伏产品在价格方面（如天裕光能和龙焱能源公司的光伏幕墙用薄膜组件、合大太阳能公司的光伏陶瓷瓦、浙大桑尼公司的一体化晶硅屋顶光伏系统等），与其它同类高档材料相比已经具备明显的价格优势和可行性，而在尺寸、色彩、强度、电力安全建筑美学等方面亦能够符合建筑应用的特殊要求，例如，产品可依据客户要求定制实现指定的透光度，产品可实现200余种不同色彩，产品可设计成易于建筑安装和维护的新型结构等等；而与之相适应，加之近一两年来光伏企业在欧美多地丰富的项目实战经验，在我国深入开展BIPV光电建筑应用，已经具有非常强的项目可行性，时机已经成熟。（3）光电建筑应用的产业链配套支持强大 帷盛科技公司开发了导流板、光伏组件边框支架一体化产品等多类光电建筑用新型支架产品；浙江昱能光伏科技集成有限公司在微型逆变器产品上成为全国行业领军企业；凌志精细化工从建筑用硅胶转型到光伏硅胶，可以为光电建筑应用提供符合特定要求的硅胶产品；杭开集团科为达公司，则依托浙江大学在学科方面的强大优势，致力于提供民居用光伏逆变器等电力电子产品等等。二 、不同用途光电建筑应用的比较研究 从光伏产品与建筑结合的形式上分，主要有光伏建筑一体化（BIPV）和附加型光伏建筑应用（BAPV）两类。 近两年来，国家政策先后出台或者调整，正在着力加大我国光伏市场的规模（如金太阳、分布式光伏示范园区等）。2012年，国家能源局将十二五期间光伏发电的装机目标从起先的5GW，后来调整至10GW；到5月份再度上调至15GW，最终确定为21GW。 2013年1月7日，国家能源局明确提出今年要大力发展分布式光伏发电，全年光伏发电装机目标是1000万千瓦，是2012年新增装机规模的2.5倍。 为了形成大规模的装机量，当前光伏产业的国内应用呈现出抢厂房屋顶的局面，国内市场热点是在工业园区中已经建成的厂房屋顶上加装太阳能光伏电站，也就是说，BAPV型工业屋顶光伏电站应用成为当前热点。 当前比较成熟的光电建筑应用主要包括工业用、商用和民用三种形式。农用光伏项目，如光伏大棚应用，目前由于需考虑到动植物生长要求，仍处于早期试验阶段，在此不列入比较研究范围。 以下从项目条件成熟度、项目可行性和项目模式等多个关键因素方面，对工业用、商用和民用项目进行分析和比较。（1）工业企业厂房的业主关系变化最大，稳定性最差 电站开发企业与厂房屋顶业主签订的购电协议需长达25年，然而，厂房屋顶下的企业的稳定性，这是一个在现实中非常容易产生变化的因素。企业发展快，将会搬迁到更大的厂房；企业发展差，有可能停产甚至倒闭。与此相比，民居建筑的产权清晰并且业主基本稳定，商业建筑也一般为永久性建筑，设计使用年限通常为50年，不存在光伏厂房应用项目在此方面的业主运营、变化、重建等不确定风险。 业主的不稳定，业主能耗的不稳定，都将直接影响到光电建筑应用项目的业务模式的风险程度。因此，只有业主变化风险小，电费收入稳定的项目，才是积极探索与推动开展光伏应用示范的良好项目类型。（2）工业厂房屋顶彩钢结构普遍，承重问题风险大 大量工业厂房屋顶（特别是大型厂房屋顶）都采用彩钢结构而非混凝土结构，这使得屋顶的承重和使用年限方面都风险很大。众所周知，彩钢结构的屋顶使用寿命至多只有十五年（若从光伏项目建设开始算起，已不足十五年），而光伏发电签订的协议却是25年，两者完全不匹配。 与此相比，民居屋顶为混凝土结构，商用建筑也几乎都是大型混凝土屋顶，而且多为闲置屋面，比如义乌小商品市场、红星美凯龙、宜家、万达广场、大型连锁超市和汽车城等，并且商用建筑屋面面积往往都超过万余方，单体光伏应用项目的装机容量大，是非常优质的光伏应用项目。（3）工业厂房的选择条件多样苛刻，严重制约今后的大规模推广应用 根据当前国家对于大型工业厂房屋顶示范项目的补贴机制来看，要找到一家工业企业的厂房开展光伏示范项目 ，既要求该企业能耗高、屋顶面积大，又要求业主稳定性好、屋顶承重性佳，并且还需要企业业主的绿色节能意识好。种种苛刻的条件，使得仅仅在2012年年度，经过两批国家金太阳示范项目申报和一次分布式光伏发电示范园区项目申报后，国内就出现了疯抢屋顶，可用的工业屋顶资源奇缺的局面，这也造成今后在工业企业屋顶上大规模推广应用光伏空间日益减少。中南光伏幕墙公司投资建设的光伏幕墙应用示范项目中南国际商城 与之相比，大型商业一般都靠电源照明，而且营业时间多为白天且无间歇，可以不用蓄电设备，减少投资，而且无需长距离传输，就地使用损耗小。因此，商用建筑的光伏应用，以其发电效率高、装机容量大、自发自用成熟、使用损耗小、留存时间长、示范效应好等优点，是较好的重点应用示范推广方向。 民用光伏应用项目虽然也是产业今后走入千家万户的最重要产业方向之一，但由于存在着白天发电，晚上用电的问题，在当前的电网政策条件下，暂时不适宜在具备电网条件的地区开展大规模应用。但可以在高档别墅区（白天有人居家、用电量大、环保意义好）、无电地区（光伏发电与传统的柴油发电相比，成本低至三分之一，易于维护，具有非常明显的优势）以及拆迁户新型民居中进行推广使用（可同时利用新农村建设专项资金的支持）。Net Metering净电量（电价折扣 ） 计法是一种非常良好的民用光伏应用业务模式，该计法把用户自己产生的光伏电力和用户的电网用电量进行比较抵消，已在美国的多个洲县推广多年并效果良好，如果净电量计法今后能够得到电力部门的认可和支持，即就将为打开民居应用铺平道路。（4）BIPV比BAPV更符合产业发展导向和国家政策导向 如前所述，根据当前国家政策导向，建材型的光伏应用项目（BIPV），是国家重点推动的产业方向，也是我国中东部分布式发电在未来的重点方向，在国家住建部光电建筑应用示范项目申请中，明确建材型比附加型的光伏应用项目（BAPV）的补贴额度高，这也使得此类项目的业务模式更加优化。BIPV光电建筑一体化，由于通常都在建筑规划和设计中就已经先行综合考虑光伏建材与建筑需求匹配，因此，光电建筑应用项目的质量更加可靠。（5）企业厂房和工业园区变化风险大，导致项目风险难以控制 传统的工业厂房在城市建设和发展中，往往因为无法满足新城镇建设发展的需要而被调整甚至重建。例如，企业被要求移到指定新区，以及已有工业园区周围设立地产项目导致企业搬迁的情况时有发生。而在城镇化、美丽乡村建设这些十八大以后的重点推动背景下，新型光伏民居及周围的商业配套建设由于和国家重点发展方向高度一致，并且是在规划的指导下进行的新型建设项目，项目几乎不存在项目拆迁的风险。三 、光电建筑应用将迎来大发展 产业准备需要及时跟上 如前所述，BIPV光电建筑应用，（1）已经拥有了扎实的产品基础，当前的新型光伏组件产品已经在价格、尺寸、色彩、强度、电力安全、建筑美学等多个方面够符合建筑应用的特殊要求；（2）政策推动和电力系统的大力支持，使得光伏建筑应用已经具有良好的环境条件；（3）由于和BAPV项目不同，在建筑规划设计环节就充分考虑了光伏产品与建筑应用的结