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BIPV時代已經來臨,但優秀的BIPV產品還在路上

日期:2020-07-07    來源:光伏頭條 (微信號:PV-2005)

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2020
07/07
17:02
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關鍵詞: 分布式光伏 光伏電站 光伏發電

地球上生存下去!能源轉型迫在眉睫

20世紀第二個十年的開始,一場突如其來的新冠疫情似乎在一瞬間讓人類意識到了對抗自然的無力。過去的一百年時間里,隨著化石能源成為人類主力能源,遠超歷史各時期的碳排放已經讓人類與自然的矛盾走向了危險的邊緣。不斷升高的地球氣溫,帶來了海平面上升、空氣質量惡化、極端天氣增加等一系列顯而易見的人類生存危機。

氣候的變暖,這不是一個未來的故事或者童話故事,這種恐 怖很大程度上已經籠罩在我們的周圍。如果我們不采取行動 遏制碳氣候的極端變化,到了本世紀末,以今天的標準衡量, 整個地球都將不再適宜人類生存。

——《紐約雜志》副主編、作家 華萊士·威爾士

與他觀點相同的還有20世紀最偉大的物理學家之一——史蒂芬霍金,即使這顆星球上最具智慧的科學巨匠,似乎也并不看好人類在地球的未來。但目前來看“繼續在地球生存下去”顯然是更加現實也更需要急切實現的目標。

用清潔能源替代傳統能源,盡快推動能源結構轉型則是目前控制碳排的最有效方式。在目前各種清潔能源種類中,由于光伏技術在近十年的快速進步,帶動了光伏發電成本的快速下降,也使其成為了最經濟也最具發展潛力的清潔能源種類。眾多知名研究機構的分析表示,本世紀中葉,人類社會將實現完全清潔能源供能,其中光伏發電的占比將達到60%以上。這也完全證明了光伏發電在社會中將承擔的巨大責任。

BIPV-巨大分布式市場催生的“光伏新生代”

在光伏發電的兩大主要應用模式中,分布式光伏發電近年來發展迅速,尤其對于我國這種地域廣闊、經濟發展程度不同、資源分布不均的國家而言,分布式光伏更具實際意義。我國西部水力和煤炭資源豐富,但工商業發展較為滯后,電力需求量較低,無論是就地建設電廠將所發電力高壓外輸還是資源直接外輸,都會帶來巨大的電力損耗或運輸成本。而工商業和社會經濟更為發達的中東部地區,因為資源短缺帶來的電力資源緊缺直接導致了高昂的電力價格,因為晝夜用電峰谷的存在,白天用電高峰期電價則更為昂貴,對于耗電量較大的工商業用戶而言,高昂的電價則進一步增加了運營成本。

分布式光伏靠近電力負荷中心,直接接入配電網系統,這使得分布式光伏的發電量不需要經過長距離、多級電網、跨區域輸送,可以在電力負荷中心就地消納,能減少光伏發電在輸送過程中損耗,是高效的光伏發電利用形式。

而在眾多的分布式發電應用模式中,工商業屋頂分布式電站又是最具潛力的形態。根據國家統計局數據,2018年1-5月全國工業用電占比達用電量總計的67%以上,全國工業建筑面積超過60億平方米,如果將這些建筑屋面用于安裝光伏發電,可以安裝900GW以上光伏產品,每年可發出清潔約10800億kWh,而2019年社會用電總量約為72255億kWh。也就是說,如果能夠利用全國工業建筑屋頂面積進行光伏發電,每年所發電力可滿足全社會用電的七分之一以上,其潛力可見一斑。

同時,在光伏發電成本快速下降的帶動下,國內大部分地區也足以實現“一毛錢一度電”的目標,這也為分布式光伏發電帶來了巨大經濟性優勢。這對于擁有大面積空置工商業屋頂的工商業主而言,可以有效節約用電成本。在滿足自身用電的同時,工商業分布式電站“自發自用、余電上網”的模式,也讓光伏屋頂具有更大的經濟價值,收回成本周期大大縮短。

此外,使用清潔的光伏電力生產可以有效減少企業碳排放,不僅能夠滿足越發嚴苛的減排指標,對于越來越國際化的中國企業而言,較低的碳排放水平對于申請海外市場準入資質及相關認證都有著巨大幫助。

也正是在這些因素的共同作用下,分布式光伏發電近年來在國內發展迅速,利用空置的工商業屋頂建設分布式光伏電站也成了越來越多工商業主的一致選擇。傳統的工商分布式光伏電站建設以在建筑屋頂安裝光伏組件產品為主。近年來隨著全球各國對綠色建筑的大力支持和光伏技術的不斷進步,將分布式光伏發電與建筑材料相結合的建筑光伏一體化(BIPV)產品開始出現。

BIPV產品是具有光伏發電能力的建材產品,相較傳統的屋面光伏系統,BIPV產品不僅能滿足光伏發電的功能要求同時還可以兼顧建筑的功能要求,是光伏產品和建筑材料的結合體,可以替代部分傳統的建筑材料,在建筑設計階段進行一體化設計,在建設中與建筑主體一體成型。而這些新特性也讓BIPV越來越受到市場關注,各類BIPV產品也如雨后春筍一般問世,成為了光伏產品家族的“新生代”。

風口之上,滿身“痛點”的“它們”能否翱翔

近年來,大量的BIPV產品上市銷售,種類、形式各異,一方面豐富的產品選擇為客戶建設綠色低碳建筑、建設分布式光伏電站提供了更多的選擇和形式;但另一方面,市售BIPV產品也集中體現出一些普遍的痛點。

不具備核心光伏技術:BIPV產品是提供光伏發電能力的建筑材料,因此其發電能力是判斷產品優劣的關鍵指標。目前大部分市售產品生產方在光伏領域并不具備完整產業鏈,不具備強大的技術研發能力,更沒有有效的技術支撐,不能保證其產品搭載前沿的光伏技術和材料,無法提供高效穩定的產品。部分產品甚至仍在使用光伏組件領域已被淘汰的落后技術,轉換效率低、發電性能差,發電年限無法保證。

防火性能差:目前市售BIPV產品中,相當一部分都是對普通光伏組件進行簡單修改作為BIPV產品安裝,此類產品并不能直接作為建筑材料安裝,無法滿足建筑材料要求。尤其在防火性能方面,其材料特性和產品構成決定其并不具備防火性能,更無法通過相關性能檢測。而光伏組件在發電過程中的熱斑、直流拉弧等情況更是容易直接引發火災事故。BIPV作為一種建筑材料,安全是其根本,無法保障防火性能的BIPV產品又遑論安全。

防水性能差:就我國而言,經濟發達的中東部地區是分布式光伏發電以及BIPV產品的主要市場。而這些地區也正是我國氣候環境較為復雜的地區,降水量高、強降雨天氣多發,對建材防水性能有著極高要求。而目前市售BIPV產品很多都采取拼接或者簡單的搭接加自攻螺釘點式固定的方式安裝,節點多、可靠性差,沒有專門的鎖邊結構,防水性能無法保證,漏水風險高。

維護難度大:市售BIPV產品中,大部分產品強度較低,在踩踏后容易出現電池片隱裂情況,因此需在安裝時在屋頂預留維護通道。而維護通道一方面減少了屋面安裝面積,且不便于使用機器人維護。另一方面直接踩踏屋頂容易導致屋頂漏水,維護過程復雜,維護難度較大;但與此同時,市售BIPV和BAPV產品在導雨槽和組件邊緣容易積累灰塵,可能導致發電量損失和功率衰減,需要長期維護;在這樣的情況下,維護難度大和需要長期維護形成了尖銳矛盾。

產品散熱差:目前市售BIPV產品面臨的另一個普遍問題則是散熱。光伏發電特性導致了其在發電過程中會產生熱量,而目前市售產品鮮有專門的通風散熱設計,產品發電時產生的熱量會進一步向下層建筑傳遞,導致建筑內溫度升高,建筑內部降溫所需能耗進一步增加。

品牌可靠度弱:BIPV廣闊的市場前景也引發了眾多廠商的一擁而上,市場競爭魚龍混雜,部分小廠商產品質量堪憂,發電功率、使用壽命乃至基本的安全性都得不到保障。今天的BIPV市場現狀也與多年前的光伏組件市場無比相像,而組件市場的亂象最終導致了眾多不具備核心優勢的小廠商在殘酷的市場競爭中被淘汰,企業的消失也導致售后服務和質保徹底成為空談。

如何定義一款優秀的BIPV產品

雖然目前市售BIPV產品仍有一些普遍性的痛點和缺陷,但可以看到的是,隨著氣候問題的不斷加劇以及全社會對清潔能源轉型的認可度不斷提升,包括分布式光伏發電在內的光伏發電應用會越發廣闊。而微電網、虛擬電廠、虛擬同步機等一系列新技術的使用,以及“光伏+”應用的不斷拓展,分布式光伏市場尤其是BIPV產品將會有巨大的發展空間。那我們應該如何定義一款優秀的BIPV產品呢?從產品本身的核心需求來看,它應該至少滿足以下幾點特性:

它是穩定高效的光伏產品,搭載領先的光伏技術,具有深厚的光伏技術沉淀和產業鏈優勢,可以將業界最新的光伏科技轉化到BIPV產品領域中,具備可靠穩定的長期發電能力和收益能力。

它是安全可靠的放心建材,能夠在惡劣的氣候環境中始終保證安全穩定,具備強大的防火防水、防雷抗風能力,通過嚴格的專業機構測試和認證,甚至可以進一步提升建筑部分的壽命。

它是精心設計的優質產品,在設計中充分考量產品應用場景和維護需求,具有良好的保溫散熱能力,具有強大的荷載能力,能夠踩踏、便于維護,將用戶的需求融入設計的每一個細節。

它有穩健可靠的品牌基因,來自全球領先的光伏企業,繼承技術領先和穩健可靠的雙重基因,以領先的研發能力和穩健的財務狀況,以企業的長期穩健為客戶提供更為優質的產品和更加安心的服務。

毋庸置疑的是,在新一輪能源革命和新技術革命之下,以降低建筑能耗、提升建筑環境友好性的綠色將成為未來建筑領域的發展趨勢,BIPV產品也將迎來一個巨大的市場。但同時必須認識到的是,BIPV市場目前仍處在起步階段,任何行業和市場的起步階段是在探索中不斷前行的,只有深入了解客戶、解決客戶痛點、滿足客戶需求才能以更具先進性的產品引領行業發展。而對于一些乘著BIPV風口一擁而上的產品而言,其質量問題、技術問題乃至企業的可靠性問題所面臨的風險最終都將轉嫁到終端用戶身上,不僅會影響整個產業的發展,更令終端用戶蒙受了損失。

因此,在BIPV的時代來臨之際,相信市場和用戶也都在期待一款真正具備技術優勢、質量優勢、設計優勢、品牌優勢的優秀BIPV產品。令人興奮的是,我們已經看到一些技術領先的大型晶硅光伏企業正在進入BIPV產業,也會有更多的優秀BIPV產品在近期和我們見面。這不僅會為激烈競爭的BIPV市場樹立全新標桿,更會以高效優質產品進一步推動BIPV產業的良性發展,而這也將是市場和用戶都樂于見到的。

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