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拓展新能源创新应用 为建筑注入绿色活力

来源:大同日报    发布时间:2019-09-03 17:15   

    2019中国(大同)新能源国际高峰论坛“高端装备与BIPV专业论坛”

    图为“高端装备与BIPV专业论坛”现场。

    图为城市动力储能车间。

      

    高端装备要与新能源制造有机结合
    全国工商联新能源商会执行会长、汉能薄膜发电集团首席执行官 司海健
      高端装备是国家战略性新兴产业,这是我们第一次把高端装备作为一个专业论坛独立讨论。
      随着行业不断地发展,装备的底层作用以及基础推动作用表现得越来越强烈。首先,我国新能源产业经过了几十年的发展,制造技术已经非常成熟,相关研发工作也做得非常好。但是如何让研发与技术快速成长转化为真实的效率与成本呢?发展高端装备是至关重要的环节。但在全国高端装备行业的部署与指导中,新能源产业相关的高端装备是欠缺的,所以,我希望在这个论坛当中,大家能够就新能源产业高端装备如何更快发展、更好地促进新能源产业健康有序推进,进行有效交流。其次,高端装备的研发一定要和新能源制造有机结合,因为新能源制造是高端装备的主要客户,因此,大家要共同发现问题、共同找出解决方案、共同推动行业发展。
      BIPV(建筑光伏一体化)专业论坛开展的这几年来,在标准的制订、产品的研发、市场的开拓等一些基础工作方面,已经取得了长效发展,但是我们还有很长的路要走。现在有一些观点认为,整个新能源产业,特别是建筑光伏一体化的市场看上去没有那么广阔。大家知道,一个行业的发展,特别是新产品的布局和新市场的开拓,既需要一个足够长的过程,也需要大家有足够的耐心与坚定的决心来做这个行业。
      作为新能源行业的企业,我们更应该向建筑企业学习、合作,尤其是设计院、建筑商等企业,应该会有更智慧的火花被激发出来。
    能源变革已经开启
    中国新能源建筑产业联盟副主席、汉能薄膜发电集团副总裁 易凤芹
      汉能移动能源控股集团是新能源行业里面大家都熟知的一家民营企业,从1989年公司成立伊始,一直到2009年开始涉足太阳能薄膜事业,再到2012年大量收购国外的太阳能薄膜技术公司,我们一直砥砺前行。目前,公司已经发展成为涵盖技术研发、高端装备制造、组件生产和移动能源应用等薄膜发电产业上、中、下游全产业链整合的高科技清洁能源企业。
      汉能移动能源控股集团在全球范围内率先提出了“移动能源”的概念,并且颠覆性地创造了全新的“移动能源”产业。这几年,汉能累计投入上百亿美元的巨资,进行薄膜太阳能技术的创新。我们紧跟国家的战略、政策前行,并在北京、四川、江苏等省市建立了8个技术中心。通过全球技术整合和自主创新,汉能移动能源控股集团掌握的薄膜太阳能技术已达到国际领先水平。
      薄膜太阳能技术具有柔性可弯曲、质量轻、弱光性好、颜色可调、形状可塑等优势,目前,汉能的薄膜太阳能产品主要应用于建筑、交通、设施、应急和电子领域,主要包括发电瓦、发电墙、太阳能发电路、全太阳能动力汽车、太阳能发电纸、太阳能发电包、太阳能发电伞等产品。针对这些产品,汉能已经取得了25项国内外权威机构的认证。
      真正的能源变革已经开启。汉能移动能源将紧紧抓住全球能源转型与低碳发展的契机,专注于薄膜太阳能产业链,持续推进薄膜太阳能技术的产业化、市场化,使薄膜太阳能这一真正“绿色”的太阳能技术惠及全球。
    做好规划调研 携手共创未来
    西安隆基绿能建筑科技有限公司总经理 陈鹏飞
      去年12月,隆基集团宣布了未来三年的战略规划,其中很重要的一项就是发展光伏建筑一体化。将建筑的构建模块与单晶硅相结合,将成为隆基集团未来几年在该领域的产业布局。目前产品正处于研发阶段,预计今年年底正式产出。
      我们的目标定位是在工业厂房场景下,将单晶硅与彩钢瓦相结合,成为大量工业厂房屋顶上面的标配,形成真正意义上的建筑光伏一体化,并充分发挥隆基集团的产业优势、品牌优势,在国外开展各方面的深度市场调研,将产业布局做大做强。
      做好晶硅与建筑之间的结合,第一要解决的事情是,如何深度理解建筑、理解建筑光伏一体化,我们在水密、气密、耐厚等每个专业口都配备了相关的团队专家。这次的领域属于跨界合作,首先我们尊重建筑,其次公司设置了一个专门的市场团队,跑遍国内各大设计院,将设计院专家学者的意见进行归纳总结,用于验证产品。
      众所周知,隆基集团这么多年来并未推出太多类型的产品。这次也是同理,我们并不期待很快推动产品。因为,既然我们的目标是要在BIPV的全产业链、生态发展领域有所作为,就一定会经过深度思考,力求市场单元、制造单元、认证单元、测试单元方方面面都做到精准、到位。
      正如隆基集团当年做单晶硅的时候,技术完全开放,和全产业链共同分享。现在,隆基集团也非常愿意与在场各位的公司一起共同托举BIPV领域的发展。希望借助2019中国(大同)新能源国际高峰论坛等类似的活动,与大家有更多的深度交流机会,携起手来,共创未来。
    碲化镉薄膜太阳能电池助力建筑光伏一体化
    龙焱能源科技(杭州)有限公司首席执行官、总裁 吴奔
      我说两点,第一点是碲化镉薄膜太阳能电池。我们一直致力于在国内实现高效碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池技术的产业化,经过三年半的努力,我们先后建立了实验线、中试线和生产线,开发出拥有完全独立自主知识产权的整套碲化镉薄膜太阳能电池组件的生产工艺和核心设备,建立了一条全自动化、全国产化,年设计产能达40MW的碲化镉薄膜太阳能电池组件生产线。
      现在谈到的很多光伏技术都是以半导体吸收层的材料命名的,如多晶硅、单晶硅、碲化镉等等。由此可以看出,半导体吸收层材料的特征很大程度上决定了光伏组件的部分性能特征。碲化镉是一种具有高吸收系数的化合物半导体,碲化镉薄膜太阳能电池具有较高的转化效率和出色的发电能力,温度系数低、弱光效应好、稳定性高、热斑效应小、破损率极小、色彩均匀、美观大方,非常适合做高效、低成本的太阳能薄膜组件。
      第二点是BIPV(建筑光伏一体化)。目前,大家对BIPV的市场非常看好,但是市场的开发增长还是要客观来看待。我认为,BIPV这一产业现在还非常不成熟,这不仅仅是产品的供应问题,而是全方位服务能力的要求,这里包括从产品的定型设计到生产制造,再到项目的设计、施工、运营等各个环节。实施这种项目的能力不是朝夕就能够掌握的,而且BIPV确实项目周期会比较长。就算是最简单的工业厂房,从设计到真正交付使用,这个周期至少半年以上,如果是公共建筑,特别是一些商业建筑,周期可能达2-3年。所以大家还是要对这个市场给予客观期待。
    用热泵新技术推动清洁供热
    山东绿特空调系统有限公司董事长 王泽富
      一下火车,我看到大同的蓝天白云,就像小时候看到的天空。现在已经很少能看到这样的景色了,所以我感觉到大同的能源革命确实取得了初步成效。
      说到热泵,在国内应用已经有20多年的历史了,所以不是什么新产品、新技术。但近几年,随着许多新技术应用于热泵产品上,使得热泵的能效、应用得到了突飞猛进的提高与拓展。
      空气源热泵由于不需要冷却辅助设备,也不需要像地源热泵一样埋管,所以空气源热泵的应用范围非常广,只要有空气在的地方,温度不超过供热范围都可以,特别是超低温空气源热泵技术的稳定发展,彻底解决了北方地区的供暖问题,有效改善了环境状况。
      在2015年以前,能源塔热泵主要应用于长江领域,这几年我们在能源塔热泵主机上下了功夫,现在可以应用于零下25摄氏度以上的地区。能源塔热泵最大的优势在于比空气源热泵节能30%以上,同时占地很小,特别适合于大区域、大面积集中供热以及老旧建筑的改造。
      双源热泵是跟太阳能结合的空气源、水源热泵,特别适合于昼夜温差大,白天光照充足,特别是白天应用的一些建筑,如学校、办公楼、工厂等等。所以说,双源热泵在山西有很大的市场前景,应用以后效率应该相当高。
      城市的污水是一种非常好的冷热源,最大的优点是冬暖夏凉,冬天的温度要比当地的地下水温度高3-5摄氏度,夏天要比当地室外温度低10-15摄氏度,所以供暖制冷效果非常好。
      我们现在有三种超高温工业热泵产品,并且这种热泵还能产蒸汽,只要有工业余热,余热温度在35摄氏度到70摄氏度的范围之内,就可以使用。
    期盼完善统一的标准与规范
    汉能移动能源集团技术委副主任、全球应用产品研发首席科学家 武振羽
      我现在负责的是汉能移动能源控股集团的移动产品研发,这里面既包括了汉瓦(发电瓦)、汉墙(发电墙)、汉路(太阳能发电路),也包括了柔性组建的一些电子消费品与解决方案。
      BIPV(建筑光伏一体化)是汉能移动能源控股集团主要的发展方向之一,汉能在这个方面布置了很多的精力与资源,我们有一条专门的生产线,并且做了大量努力,希望跟国内其他企业一起,加速建筑光伏一体化发展。
      我认为,建筑光伏一体化如果真正发展起来,市场扩大起来,乐观的情况下应该在3-5年,不乐观的情况下要延长到5年以后。因为,虽然建筑光伏一体化有相应的标准,但是标准很乱,没有构成体系,甚至在国际上,到现在为止也没有真正拿出一个完善的建筑光伏一体化标准。
      我从事这个行业这么多年,做过很多项目,但是个人认为,在系统与系统集成、维护结构等方面,可以优化的空间还非常大,甚至还有很多的问题没有得到解决。
      在建筑光伏一体化这个产业里面,目前仍旧是各个企业自己做自己的状况。因此,我们希望将来可以有完善统一的标准与规范来进行行业监管,能成立协会、联盟,大家能够多沟通,共同促进BIPV的健康有序发展。
    把建筑光伏一体化做得更好
    中国建筑设计研究院国家住宅工程中心副总建筑师 曾雁
      可再生能源的建筑应用有很多的类别,太阳能是可再生能源里面的主要部分,太阳能技术在建筑上的应用有两大部分:一是被动技术,主要是利用设计、构建、功能调配,起到集热、蓄热、保温隔热、通风降温、采光遮阳等一些减低能耗的作用;二是主动技术,零能耗建筑、超低能耗建筑、产能建筑等,都少不了光伏发电技术、光热技术、制冷等主动技术。
      在建筑应用的过程当中,我们优先选用被动技术,先把能耗降下来,然后再选用主动技术把剩余能耗补充起来,最后,能够实现主动与被动相结合,提高能源应用的效率。
      从光伏发电的角度来讲,有两大主要方面,一是集中的地面电站,二是与建筑结合的方式。这两种方式在国际、国内都有大量的应用。我们国家地面光伏电站建了很多,BIPV建筑上的应用也有了一定的基础,但是从数量上来讲还是远远不够。
      从一组2014年的数据中可以看到,美国是50%的地面光伏电站和50%的建筑光伏一体化应用,德国是80%的建筑光伏一体化应用与20%的地面光伏电站,而中国只有16%的建筑光伏一体化应用,大部分的还是地面光伏电站。从国际的经验与发展趋势来看,我国在建筑光伏一体化上还有很大的发展空间。
      建筑光伏一体化不占用土地资源,产生的电能可直接被建筑消耗掉,同时,发电的曲线与用电的趋势几乎一致,而且污染少,没有噪音。光伏与被动设计结合在一起,除了发电之外还能够降低建筑的能耗。
      太阳能光伏组件在建筑上常见的安装部位与安装形式包括架空安装和镶嵌式安装。架空安装就是我们经常见的,在屋顶上面放上光伏板,镶嵌式安装一般是采用光伏瓦的形式。
      我们要从单体设计之初,就把光伏系统的设计当成建筑设计的有机组成部分,这样才能将光伏系统与建筑有机和谐地联系在一起。要擅长运用材质,体现光伏建筑的特色。要把握尺度,进行参数化设计。要考虑在视觉上、心理上、环境上的演习与传承。也就是说,除了主动发电之外,我们还可以通过太阳能光伏带来更多层面的应用,把建筑光伏一体化做得更好一些。
    让光伏产品与建筑更好融合
    全国工商联新能源商会副会长、中国新能源建筑产业联盟执行主席、鑫明光(中国)控股有限公司董事长 徐飙
      我认为,如何把建筑光伏产品与建筑本身进行一体化融合,最终产生友好型、卓越型的发展效应,这点很重要。
      鑫明光(中国)控股有限公司研究太阳能光伏屋顶20多年,连续6年跻身全国4强企业之列,所以对于光伏屋顶还是比较有心得的。现在,建筑的屋顶材料包括瓦屋顶、水泥屋顶、金属屋顶、玻璃屋顶等很多不同的形式,太阳能光伏产品的技术也各有不同。但最重要的一点在于,如何让太阳能光伏产品跟建筑相结合,并达到防水的效果。这是我们非常关注的地方,否则即使屋顶具备了光伏发电功能,但是会造成外面下大雨、里面下小雨,查还查不到哪里漏水的情况。这时候,屋顶掀了可惜,不掀让人觉得很烦。
      还有荷载的问题。实际上,太阳能光伏屋顶还是要以轻质为主,如果这项工作不达标,在使用过程中会造成建筑的整体下降。但是目前光伏屋顶面临的环境越来越复杂,因此我们的抗风揭系统是用一种叫做鳄鱼扣的方式来做的。什么叫鳄鱼扣呢?实际上就是将横向固定在一起,纵向也固定在一起,要揭就把整个屋顶全揭了,要不然就一片光伏组件都别揭。最下面是卡扣式的,卡下去就抬不起来了,所以抗风能力非常强。
      现在的技术下,屋顶的太阳能光伏板可以做的非常精准,但我认为需要注意一点:尺寸不能太小。否则电损过大,没有什么经济效益。另外,在美观方面,虽然碲化镉、晶硅等太阳能光伏组件都有多种颜色,但需要牺牲光电转换效率。两者要相互结合在一起,还有很长路要走。
    增加建筑光伏一体化的经济性
    中国建筑股份有限公司绿建技术中心(院士工作室)副总工 岳玉亮
      我们现在正在策划一个近零碳排放的示范区建设,规划的内容就是基本上90%的电力要来自于可再生能源,其中20%左右要靠太阳能光伏发电来实现。因为那个示范区是一个工业区,所以大部分的太阳能光伏组件需要跟建筑的屋顶结合。
      我们去调研的时候,遇到了一些困难,工业企业还是对建筑光伏一体化存在很大的疑问,比如说光伏组件与屋顶结合的荷载以及防水性能等,还有就是经济上的问题。
      作为建筑人,我们在太阳能光伏发电如何跟建筑结合起来,如何降低各环节的造价等方面,还是有一定心得的。所以希望能跟光伏行业里面的企业和企业家做好交流与配合,把光伏与建筑结合的环节造价进一步降下来,更有利于光伏建筑一体化的发展。
      在工业上,在区域范围的策划中,可选项相对比较多一点,有风电、生物质电、太阳能发电等等。但在做低能耗建筑或者超级能耗建筑的项目时,利用可再生能源进行发电的可选项很少,可借鉴的经验也不多,只能借助光伏系统。
      另外,我感觉太阳能光伏发电大部分应用在公共建筑上,在居住建筑里做建筑光伏一体化的项目我还没听过。我认为,这种情况更多的是与太阳能光伏发电的稳定性、经济性相关。所以,这也是我们光伏行业以及光伏人下一步努力的方向。
    本版稿件撰文/刘双英、韩云峰、贾涛、郑苗苗、纪元元
      摄影/张燕伟 李冬宾


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