光伏+建筑,作為建筑節(jié)能增效、降低碳排放的重要手段,越來(lái)越受到重視。
為深入了解北京市光伏系統(tǒng)建筑應(yīng)用情況,由中國(guó)國(guó)檢測(cè)試控股集團(tuán)股份有限公司牽頭的項(xiàng)目組此前針對(duì)北京農(nóng)村、工商業(yè)及城鎮(zhèn)建筑等方面的光伏系統(tǒng)應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)研,發(fā)現(xiàn)、歸納了一些問(wèn)題,并提出了一些建議。
本報(bào)今日刊發(fā)項(xiàng)目組撰寫(xiě)的有關(guān)光伏產(chǎn)品類型及應(yīng)用情況的分析文章。此次調(diào)研了解的情況、發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和建議,對(duì)于北京市以外的地方來(lái)說(shuō),也同樣具有參考價(jià)值。
國(guó)內(nèi)從事建筑光伏的企業(yè)共計(jì)30余家,我們選取了具有代表性的光伏龍頭企業(yè)10家,共計(jì)25款產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)研分析。
光伏組件的3種類型
按照與建筑結(jié)合方式的不同,光伏組件主要分為3種:建材型、構(gòu)件型和附加型。
建材型光伏組件是將太陽(yáng)電池與瓦、磚、卷材、玻璃等建筑材料復(fù)合在一起成為不可分割的建筑材料的光伏組件。如有的組件具有屋面、墻面建筑材料功能,具有良好的保溫、防水、隔斷、隔聲等功能。
建材型光伏組件一般可依據(jù)項(xiàng)目情況、特點(diǎn)進(jìn)行定制,在保障建筑基本功能和節(jié)能減碳的前提下,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多樣化和個(gè)性化,符合不同用戶的需求。建材型光伏組件是目前光電建筑的推廣熱點(diǎn),應(yīng)在使用中注意防火、防水、防滲透、防觸電、表面雨雪堆積及組件發(fā)電伴生集熱等問(wèn)題。
構(gòu)件型光伏組件是與建筑構(gòu)件組合在一起或獨(dú)立成為建筑構(gòu)件的光伏組件。如以標(biāo)準(zhǔn)組件或定制光伏組件構(gòu)成建筑的雨棚構(gòu)件、遮陽(yáng)構(gòu)件、欄板構(gòu)件等,建筑構(gòu)件一般提供雨棚、遮陽(yáng)、陽(yáng)臺(tái)空間等功能,雖然構(gòu)件型光伏組件不作為承重構(gòu)件,但需要充分考慮其安全性。
在滿足建筑構(gòu)件特定功能和美觀要求的基礎(chǔ)上,光伏組件也要保證其發(fā)電效率,因此構(gòu)件型光伏組件應(yīng)綜合考慮建筑物的整體造型和功能要求,選擇合適的產(chǎn)品,并進(jìn)行選擇性安裝,拓展光伏組件的安裝形式適用范圍。
附加型光伏組件是將太陽(yáng)能光伏組件附加安裝在建筑物上。在保障安全可靠的前提下,附加型光伏組件一般采用常規(guī)的光伏組件,這種組件安裝方式與建筑物的結(jié)合程度沒(méi)有前兩種高,組件一般不影響原有建筑的結(jié)構(gòu)特性,可根據(jù)用戶的需要靈活布置。例如常見(jiàn)的屋頂光伏方陣和墻面光伏方陣等,一般采用架空屋面安裝或固定支架傾角安裝。
附加型光伏組件每瓦單價(jià)最低
建筑屋頂采用附加型光伏組件是目前光伏建筑應(yīng)用市場(chǎng)的主要應(yīng)用類型,而建材型、構(gòu)件型光伏組件多為光伏廠家自行安裝或科學(xué)研究用途,采用附加型光伏組件和建材/構(gòu)件型光伏組件的應(yīng)用比例約為52%和48%。
從采用的光伏組件類型來(lái)看,主要有晶硅組件和薄膜組件。晶硅組件作為發(fā)展最早、技術(shù)最成熟的光伏組件類型,具有發(fā)電效率高、成本低的優(yōu)勢(shì),而薄膜組件的技術(shù)發(fā)展較晚,但具有弱光性能好、溫度系數(shù)低等優(yōu)勢(shì),可以與建筑較好地耦合。
總體看,附加型光伏組件每瓦單價(jià)最低,構(gòu)件型其次,建材型光伏組件成本最高。從產(chǎn)品效率看,晶硅效率略高于薄膜產(chǎn)品效率。薄膜產(chǎn)品透光性好、色彩可調(diào)、柔性化,晶硅產(chǎn)品成本低,發(fā)電效率高。產(chǎn)品類型不盡相同,但是更多的還是要考慮與建筑結(jié)合方式。
目前國(guó)內(nèi)建筑屋面按照形狀主要可以分為坡屋面、平屋面。原則上講,任何形式的屋面都可以安裝光伏系統(tǒng),但應(yīng)注意系統(tǒng)設(shè)計(jì)與房屋結(jié)構(gòu)的適配性及與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性。
另外,戶用分布式光伏系統(tǒng)安裝時(shí)還應(yīng)注意建筑安全性、施工安全性和并網(wǎng)便捷性、建筑屋面可維護(hù)性等幾個(gè)方面問(wèn)題。
北京常見(jiàn)的戶用分布式光伏系統(tǒng)
目前北京地區(qū)常見(jiàn)的戶用分布式光伏系統(tǒng)與建筑結(jié)合有如下幾種:常規(guī)坡屋頂戶用分布式光伏系統(tǒng)、常規(guī)平屋面戶用分布式光伏系統(tǒng)、平改坡戶用分布式光伏系統(tǒng)及光伏庭院、光伏陽(yáng)光房/棚光伏庭院、陽(yáng)光房/棚等光伏系統(tǒng)。
針對(duì)常規(guī)坡屋頂場(chǎng)景,根據(jù)不同地區(qū)的房屋結(jié)構(gòu)差異,有順屋面安裝的鋁合金支架形式和C鋼支架形式,基座采用掛鉤形式固定在瓦片下,不影響原有排水;另外,針對(duì)北方地區(qū)揭瓦不便及地方風(fēng)俗等特殊情況,可采用架空支架形式固定組件,該形式不破壞原有防水層,且適用多種瓦型。
針對(duì)常規(guī)平屋面場(chǎng)景,可根據(jù)現(xiàn)澆板和預(yù)制板屋面有不同的解決方案,通過(guò)多種排布方案組合形式,可應(yīng)對(duì)不同尺寸的屋面,提高屋面利用率的同時(shí),最大程度提高光伏電站的發(fā)電量。
平屋頂?shù)某R?guī)安裝不能解決平屋頂漏水問(wèn)題,并且為后續(xù)做防水帶來(lái)困難,也會(huì)給屋頂冬天除雪帶來(lái)困難和安全隱患,通過(guò)平改坡改造可有效降低風(fēng)吹日曬、雨雪等對(duì)屋頂?shù)母g,減少室內(nèi)熱量的損耗。另外,積雪沿坡度下滑,可降低掃雪工作量。平改坡戶用分布式光伏系統(tǒng)受農(nóng)村用戶喜愛(ài),同時(shí)能形成一定高度的儲(chǔ)物空間,讓房屋煥然一新,風(fēng)格統(tǒng)一。
光伏庭院、光伏陽(yáng)光房/棚光伏庭院、陽(yáng)光房/棚等光伏系統(tǒng),不僅達(dá)到光伏發(fā)電的目的,規(guī)避了用戶屋面漏水的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)為用戶提供了一個(gè)喝茶納涼聊天靜坐的場(chǎng)所。
建材型光伏工程經(jīng)濟(jì)性較差
與建筑屋頂附加分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)相比,建材型光伏發(fā)電系統(tǒng)工程造價(jià)增加在30%~200%之間。在除西藏地區(qū)外的省區(qū)市投資回收期均超過(guò)10年,整體經(jīng)濟(jì)性較差。
針對(duì)北京市工商業(yè)及公共建筑、城鎮(zhèn)新建和既有建筑,附加型、構(gòu)件型為更加適宜的結(jié)合形式,其成本較低,發(fā)電效率高,發(fā)電量大,經(jīng)濟(jì)效益更好。對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群領(lǐng)域涉及的產(chǎn)業(yè)園區(qū)廠房、研發(fā)辦公用房等,以及科技園區(qū)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)領(lǐng)域的商務(wù)、辦公、實(shí)驗(yàn)、會(huì)議會(huì)展、酒店等建筑,要求在技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證可行情況下實(shí)施建材型項(xiàng)目建設(shè),屋面與外墻結(jié)合形成光電建筑。
針對(duì)北京市農(nóng)村住宅和農(nóng)業(yè)設(shè)施建筑,附加型和構(gòu)件型是更加適宜的結(jié)合形式,能緩解農(nóng)村清潔能源供暖的電耗較高經(jīng)濟(jì)壓力,其中的農(nóng)村成片新建、改造建設(shè)項(xiàng)目的建筑屋面、固定式農(nóng)業(yè)設(shè)施頂棚等,均具備良好的附加型和構(gòu)件型應(yīng)用形式。
原標(biāo)題:光伏系統(tǒng)建筑應(yīng)用市場(chǎng)推廣情況調(diào)研:什么樣的光伏產(chǎn)品更受歡迎?