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大力推进太阳能光电建筑应用


来源:dafa888下载经典版   发布时间:2009-08-21 11:18:09   查看次数:2901

太阳能光电建筑应用大趋势

  太阳能光电建筑应用发展经历了从对其重要意义和作用认识到形成推进发展的政策方针,从技术研发到建立示范工程,从农村用电到市政设施应用,从单纯的光伏发电到与建筑围护结构形成有机结合等发展变化几个过程,认识研究这些发展趋势将有助于更好地把握我们发展的方向和步骤。

  从认识到政策。认识是思想层面,政策是操作层面。太阳能作为可再生资源,既是清洁能源,也是节约能源,更是社会可持续发展重要内容,战略意义重大。为了促进可再生能源的开发利用,改善能源结构,保障能源安全,国家制定出台了一系列的法律、法规和技术政策,其中最早的高技术研究计划,又称之为“863计划”;第二个称“973计划”;第三是为实施国家的能源战略计划,2006年我国正式颁布了《可再生能源法》;第四个是产业规划,包括上海的室外屋顶计划,北京的路灯计划,沙漠电站工程等等。今年,财政部与住房和城乡建设部连续下发了3个文件,首先是《财政部、住房城乡建设部关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》(财政部财建[2009]128号)文件,它主要讲了当前需要支持开展光电建筑应用和示范,实施太阳能屋顶计划的要求,以及相应的财政扶持政策;之后,财政部又下发了《财政部关于印发〈太阳能光电建筑应用财政部补助资金管理试行办法〉的通知》(财政部财建[2009]129号),明确了具体的资金补助办法;最后,以财政部办公厅与住房和城乡建设部办公厅名义共同下发了《关于印发太阳能光电建筑应用示范项目申报指南的通知》(财政部财办建[2009]34号)。这三个文件的出台在全国应该说影响很大,震动很大,充分调动了业主和建设单位的积极性,调动了太阳能光电工程企业的积极性,随着示范工程的增加,极大地推动了当前太阳能光电建筑的应用。

  从研发到示范。目前,太阳能、光电,光电建筑应用技术已经从研发进入示范推广,也就是说,太阳能光电建筑的推广已经进入了政策性的实施阶段,现在,几乎所有大中型城市都开始建设各种各样的示范工程,威海市民中心广场就是光伏屋顶的示范工程、样板工程。

  从农村到城市。太阳能的开发利用最早开始于农村,特别是在山区,要送上电,需要建高压线,由于太长太远,没办法,就只能用太阳能发电。随着我国国民经济高速发展,大量不可再生能源被消耗的同时,也造成了环境的严重污染。现在,为响应党中央、国务院节能减排号召,很多城市都在大力推行太阳城计划、屋顶发电计划,城市的路灯照明,信号照明,大屏幕,广告等城市市政工程纷纷利用太阳能发电,比如北京机场T3航站楼的路边,可以看到很多太阳能电池板,它就是通过转化光能为路灯提供电力。

  从附加到一体化。以前,我们把以太阳能光电材料多晶硅、单晶硅、薄膜构件等为基础的太阳能发电系统附加到建筑物上,现在是把光伏发电和建筑围护结构融为一体即光电建筑一体化,可以说出现了新型的建筑结构。像钢结构、幕墙结构,现在把太阳能光电技术和建筑融合在一起,形成了这样的新型结构,形成了一个有机的结合体。

  全球范围的竞争与合作。全球范围的竞争与合作是全世界经济社会发展的必然趋势,随着经济全球化和产业国际化的不断发展而更加深入。为了实现能源和环境的可持续发展,世界各国都将光伏发电作为发电的重点,目前世界光伏发电市场主要在德国、日本、美国,他们走在了光伏发电领域的世界前列,这与政府政策引导、目标引导、财政补贴、税收优惠、出口鼓励等方面的作用是分不开的。以美国为例,美国能源部门提出了推动可再生能源发展计划,包括风力发电、太阳能发电等,其中太阳能光伏发电到2012年将占美国发电装机总容量的15%,与此同时,国际能源署对太阳能光伏发电做出了预测,到2020年世界上光伏发电要占总发电量的2%,到2042年光伏发电要占总发电量的20%~28%,因此,在全球范围内光伏发电的发展是必然趋势,已经引起了全世界各国首脑的高度重视。

  我国经过这几年的努力,多晶硅技术迅速提高、硅产量迅速扩大,据统计,2008年我国硅产量达到5000吨,产能上升到6000吨以上;国内企业成长较快,如洛阳中硅、徐州中能,两家企业的多晶硅千吨级生产线开始投入生产,目前经济效益、社会效益都比较良好。

  我国光电电池的产量在2007年首次超过了德国和日本,居世界第一位,2008年的产量继续提高,达到了200万千瓦,占全球产量的比例由2002年的1.07%%增加到2008年的30%%,如果加上台湾地区的10%%,中国大陆海峡两岸占全球市场的总量高达40%,从这些统计数据上可以看出,我们在太阳能光电材料的生产上有着一定的优势。

  目前,在纽约、伦敦、新加坡、我国香港以及国内证券市场上市的光电产品组件生产企业已达十多家,总市值超过200亿美元,像我们知道的无锡尚德、保定英利以及珠海兴业等属于此列,是排头兵企业,做得非常好。

  太阳能光电建筑应用的技术创新

  太阳能光电技术,由于我们起步较晚,所以在光电技术研究和应用方面还不成熟,和国外先进技术相比还有一些距离,但是,在这个新科技、新知识以幂指数上涨的知识爆炸的时代,只要我们加强创新,加强原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新,是一定能够赶上和超过先行者的。

  光电技术和建筑结构技术一体化的集成创新。光伏发电技术和建筑结构技术是两种不同的技术,光伏构件有光伏构件的特点,建筑有建筑的特点,这两个技术如何有机结合,形成一个有机结合的整体,在这个结合的过程中会有不少技术难题需要思考,需要我们进行集成研究,这就要求我们创新第二代、第三代,力争做到光电技术和建筑结构技术一体化的集成创新。

  光电工程和建筑外维护结构的维护技术创新。光伏发电组件和建筑外维护结构结合后的维护是个大问题,现在用的硅片、硅胶技术、薄膜技术20年左右会发生衰减,衰减后怎么办?新技术就是这样,需要时间和极端情况的考验。就像我们的幕墙一样,结构维护技术要与时俱进,创新出适合幕墙工程的维护技术,对于光电建筑一体化技术亦是如此。我在过去当总工程师时,曾组织过一批专家研究高层建筑的防雷电问题,我们城市高层建筑很多,如何在高层建筑安装有效避雷针,防止雷电袭击?现在出现了光电建筑,如果雷电打在光电组件上,会出现什么结果?像北京的沙尘暴、大雾发生时,空气中的离子作用在多晶硅上,结果又会如何?硅胶本身有个衰减的过程,需要及时更换,万一高层光电组件出现了结构胶硬化,怎么处理?还有像今年中央电视台配楼着火,如果是光电建筑,光电多晶硅受火烤会是怎样,如何抵抗火灾?这些问题都是不容忽视的大问题,需要我们认真研究,加强技术研发。

  光电建筑应用领域的系列化研究创新。光电建筑一体化研究,是综合技术的研究,因为光电建筑本身涉及建筑产业链中诸多技术,它们有机结合、紧密联系,其中包括材料技术、结构技术、光电构件技术。另外,过去钢结构主要用于标准厂房﹑标准中小学以及房地产开发,现在我们提出工业房地产开发,就是在某个集中地区搞工业标准厂房建设,钢结构也好﹑幕墙也好,都要号召大力推广太阳能光电建筑。为什么我们这么关心?因为我们是中国建筑金属结构协会,主管钢结构和幕墙建筑,对于太阳能光电技术在钢结构和幕墙建筑上的应用,如果不进行系列化研究,会落后于形势,会跟不上时代的要求。

  光电建筑应用集约化制作和施工工艺创新。建筑有它半成品、成品材料制作过程,制作完成后要现场安装和施工,最终形成建筑物,现在加上光电建筑材料、光电技术应用,新的问题就会出现,建筑工艺需要革新,如何进行集约化生产、安装,包括施工工艺,吊装技术。以吊装技术为例,比如说大跨度结构吊装,包括轻钢结构,空间结构,都不是那么简单的问题,还有整体吊装等,在建筑制作安装施工过程中,如何实现新型工业化生产、实现安装施工高效益高效率,本身就是个新课题,加上光电技术,更是新课题中的新课题,可以说,老革命遇到新问题、老建筑也遇到新问题,需要进行集约化研究施工工艺和施工工法,适应光电建筑一体化的需要。

  太阳能光电建筑应用的管理创新

  要逐步建立健全光电建筑应用的法规体系。光电建筑应用是21世纪出现的新技术,相应法规体系还不完整,包括《建筑法》、《建筑工程质量管理条例》、《建筑工程安全生产管理条例》在内的一些法律法规,过去在制定时没考虑到光电建筑应用,因此,为了更好地推广光电建筑应用,现在有必要逐步建立健全光电建筑应用的法规体系,促使光电建筑应用的市场秩序逐步规范,做到有法可依、执法必严、违法必究。此外,管理是什么?从企业来讲,管理是让别人来工作;从市场来讲,管理是规范市场秩序。尽管经过多年的改革开放,我国市场经济发展状况良好,但是市场中仍存在种种混乱现象,不平等、不正当竞争依然存在,如果管理搞不好,法规体系不健全,对新技术的应用、推广来说依然会造成大的阻碍。

  要逐步建立健全光电建筑应用标准规范体系。标准是我们从事建筑工程的重要依据,没有标准,设计院不敢设计,施工单位不敢施工,所以说它是至关重要的。我们通常说的,三流企业卖劳力,二流企业卖产品,一流企业卖技术,超一流的企业卖标准。标准分类很多,有国家标准、行业标准、地方标准、企业标准等,无论是国标、行标、地方标准、还是企业标准都要抓紧制定,新技术要制定新标准,老标准也要修改更新,才能适应新技术推广需要。

  要逐步建立健全光电建筑应用的监督检查和工程验收的技术经济政策。工程检查验收是非常关键的,我在上世纪70年代搞建筑验收,认为当时建筑验收就像老中医看病,采取传统的望、闻、问、切的经验做法,而现在看病要扫描、要断层拍片等;在监督检查上,光靠仪表考量、肉眼看质量好不好是不行的,要在监督上下功夫,尤其是在光电技术和建筑结构技术一体化后,怎么进行检查,用什么仪器、什么方法、什么手段,都是需要创新的。比如焊接,可以用探伤仪检查,那么光电建筑的监督检查和验收用什么样的检查工具和方法呢?如光电组件的使用寿命、发电量等等,这些都需要我们去研究创新,以保证技术可靠性,保证工艺可靠性,保证材料寿命质量。

  要鼓励表彰对光电建筑应用有突出贡献的技术人员、专家、企业和有影响力的品牌工程。这一点也非常重要,近几年,党中央对建立创新型国家有贡献的科学家,由总理给予表彰,在光电建筑应用领域,我们也要表彰有突出贡献的专家、人员、企业,树立有影响力的品牌,毛主席当年说过,“手中无典型工作一般化”,“榜样的力量是无穷的”,要在中国树立新技术标杆、榜样,起到示范、推动作用。

  要开展光电建筑应用技术经济政策的合理化建议活动。如何提出有效的合理化建议,拿现场技术交流会来说,参会的人员有没有什么好的建议,包括来的外国人也可以谈谈,看有什么好的建议,还有一次,我参加了中央二套经济频道的专访节目,节目邀请了一位外国人谈中国发展,其中提出了不少好的建议,我很受启发,所以我认为有必要多开展这样合理化建议的活动以及精细管理的经验交流活动等。

  要鼓励实施“走出去”战略以及国际之间合作与交流。过去我们最早的光电产品,大部分销往国外,国内没有怎么应用,现在国内应用逐渐增多,当然国外市场也不错,我们中国建筑业迟早是要走出去的,要鼓励建筑行业,以及光电建筑应用技术、服务和我们的工程建设一起走向世界市场,现在世界市场有了一批先驱者,也有了一定的经验和教训,我想即使在国际市场失败了,也是宝贵财富,中国人有胆量,有能力,中国建筑业有水平走向国际市场,而且要鼓励制定国际合作战略,加强国际同行之间交流,我们走出去不仅是挣美元,关键是学习世界上别人先进的经验,既不能妄自菲薄,也不能妄自尊大,要把国外的先进技术引进来进行消化吸收再创新,变成中国制造。

  要开展光电建筑应用的管理和技术培训。光电技术要靠人做,要充分发挥产学研一体化的作用,像这次来参加现场技术交流会的就有清华、中山等高等院校的教授们、行业排头兵企业以及研究机构,都是光电技术发展的中坚力量;要加强我们光电建筑应用的能力建设,要有本事搞好光电技术,我们做技术工作,不加强管理,不保证技术成熟是不行的,应该把这个做得更加扎实,才能使我们光电建筑一体化真正做到又好又快,向前发展。

 
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