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太阳能光伏建筑一体化面面观


来源:dafa888下载经典版   发布时间:2009-08-17 09:12:09   查看次数:3255

太阳能光伏产业的发展、问题及对策

  国际太阳能光伏产业的大发展。电池产量2007年达到4GW,2008年6.4GW,开始了大规模的电厂建设。光伏发电成本逐年下降:预计2010年可降到0.14美元/kWh;2015年可降到0.06美元/kWh。兆瓦电池的耗硅量大幅度下降:2004年为12吨/MW电池;2006年为10.5吨/MW电池;2007年为9.5吨/MW电池。光伏发电系统能量回收周期不断缩短,20世纪80年代后期为5年~10年,90年代中期为3年~8年,本世纪初为2.5年~6年,目前为2年~5年,预计近期内可降到1年~2年。薄膜电池比例迅速上升,2006年产薄膜电池191MW,占总量的7.46%;2007年达12.55%;2008年达18.03%。

  国际太阳能光伏产业存在的问题:改良西门子法存在能耗高、生产成本高、投资门坎高扩产慢的缺点,作为太阳能级多晶硅的主流工艺,只不过是过渡性的。单晶硅电池的光伏转化率高,但提拉法制作单晶的成本高,不适宜长期作为太阳能电池的基片工艺。多晶硅和薄膜硅电池提高性能降低成本的潜力都还很大。铜铟镓硒和碲化镉两类电池存在严重的资源和环保问题,现用方案不适于大规模工业化生产。二氧化钛电池如果一直用染料作为敏化剂,其电池稳定工作周期太短,难以实现产业化。ITO由于铟的资源和环保问题,不适宜用在太阳电池上,应尽快用ZAO取代。用光学玻璃作为薄膜太阳电池的衬底,成本太高,不利于薄膜电池进一步降低成本。

  国内太阳能光伏产业的进展:我国改良西门子法产能2008年已达8万吨,2009年将增至10万吨/年。硅烷法和冶金法展示了能耗低、成本低和提高性能巨大潜力的良好发展势头。2007年我国太阳电池总产量达到1.088GW,2008年2GW,均位居世界第一。除单晶硅和多晶硅电池生产线外,也建立了若干条水平先进的薄膜电池生产线。我国10家光伏公司在国外上市,形成国际化的光伏产业群体。除多晶硅和硅电池等主导产品外,还广泛地发展了各种配套产品、配套工艺和技术。这一进展是利用原料和市场两头在外的机遇,靠民营企业走市场经济道路取得的。

  国内太阳能光伏产业存在的问题:最大的问题是国内市场开发不够。2007年国内装机20MWP,2008年40MWP,均远低于电池产量的1%%。改良西门子法能耗高、成本高、还原反应产出率低,生产线设备投入大,难以满足太阳能多晶硅价格水平必须低的要求。由于过度追逐高价位下的短期效益,造成了企业不重视提高质量和降低成本。一方面是追求不计后果的高成本引进,另一方面是生产线存在严重问题也不乘着手头宽裕时下决心解决,而是瞄准了低水平的仿制,设备带病工作,生产流程打不通,就凑合着干。这样的两种认识错位,导致了跨越式的自主创新遭到冷遇。上述认识误区的后果是,一方面不相信中国人自己的创新能力,另一方面只要是外国人说的做的,都是对的好的,都敢照搬。

  发展对策:一是要大力开发国内市场。国内市场潜力大、政策已配套、各方利益协调。二是要加强自主科技创新。三是要广泛调动多方面的积极性。

  光伏建筑一体化新概念

  光伏系统与建筑集成(Buildingintegratedphotovoltaics)即把光伏系统和建筑物做到了一起,国际上通常采用此概念,这是光伏建筑发展的起步阶段。通常所说的光伏屋顶,即属于此范畴。

  光伏建筑一体化主张对于光伏系统和建筑物实行一体化的设计、制造和安装,这是我国在近两三年来发展光伏建筑过程中,逐步酝酿形成的独特的新概念。这是光伏建筑进一步发展的高级阶段。“光伏建筑一体化”概念的提出

  光伏建筑一体化是在2006年9月30日深圳太阳能学会年会上首次提出,并有8个单位作报告,介绍他们在建筑物的设计中,用电池片取代房瓦和外墙装修的人造石板,并统一安排建筑物和光伏发电系统一体化设计,使光伏系统合理分布在房顶和墙体中,取得了显著降低光伏建筑造价的效果。当时的说法是,可以在一体化设计中,消化掉光伏系统增加的成本。这是一个意义重大的概念突破。

  在这次会议上,建筑领域的代表,介绍了光伏建筑相关的另一个重要概念,“零能耗建筑”,一旦光伏建筑的发电量达到能够满足住户生活需求。则称之为“零能耗建筑”。届时,住房建设的申请只有达到了零能耗才会得到批准。

  光伏建筑一体化的内涵

  概念的全面思考

  一体化设计。设计的内容应包括建筑和光伏系统,也应包括其它需要的器件和结构,并把建筑物的墙体和房顶分解为结构模块一体化概念的内涵。

  一体化制造。建立专用的生产线,并用该生产线,对设计好的建筑结构模块,进行大规模高效率低成本的制造。

  一体化安装。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,一体化制造和安装将会比一体化设计,更进一步大幅度降低房屋的建造成本。

  光伏建筑一体化技术

  核心技术:一体化设计技术,一体化制造技术,一体化安装技术。

  辅助技术:低能耗低成本优质绿色建筑材料技术、低成本长寿命资源环保型半导体发光照明灯具,内墙表面功能化,窗玻璃的抗结雾结霜功能,新一代节能环保型二维化家电。

  通过建材和资源富有型半导体照明灯具的研究和开发,可为持续不断降低房屋的造价和增加新功能,改善居住条件,使商品新房更便宜,更宜住。

  光伏建筑一体化的优越性

  把建筑工程变成了一种高度自动化的高效率制造产业,可在多晶硅和太阳电池现有高价位的前提下,独立地大幅度降低成本,促进光伏建筑的迅速的大面积推广;直接推进建筑节能;直接产出可有偿转让的温室气体排放指标;有利于通过市场渠道,在我国提前实现居者有其房,极大地缓和社会矛盾,加快和谐社会创建进程;有利于实现居住条件的绿色、环保、减排,促进人类生存环境大幅度地改善;有利于搭建新型信息化家电平台,及其它多种科技产业新平台,推动高新技术的推广应用和更新换代,推动我国经济加速发展。

  一体化光伏建筑的发展道路

  一体化光伏建筑要走市场化的发展的道路;初级的一体化设计能够取得明显的经济效益,促进光伏建筑的推广和发展;只有当一体化光伏建筑的市场发展到足够大(临界容量)时,自动化的一体化制造生产线才有可能建立;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其高速增长期,并推动我国高新技术产业和国民经济的迅速发展;充分利用好国家的各种优惠政策,对于开拓潜在的光伏建筑市场,十分关键;光伏建筑一体化也十分需要关键技术的突破作为其进一步发展的支撑;光伏建筑一体化也将适用于各种工业建筑,发挥其有益的作用。

  近6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。金融风暴固然是坏事,但也起到了清醒头脑的作用。并使坚持自主创新和在引进中自主创新者冒尖出来。

  光伏建筑一体化不但可能与多晶硅新技术、硅太阳电池一道形成光伏产业的三大突破口,而且还有可能成为第一大的突破口。

  我国政府拉动光伏产业和自主创新的政策日臻完善,各方利益逐步协调,将使我国太阳能光伏产业成为推动我国经济的新火车头,同时还会推动我国太阳能科技快速跨入国际前列。

 
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