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中国BIPV:东方日升常州厂光伏屋顶样本工厂出炉

来源:网络发布时间:2020-02-25分类:粉象生活是个什么东西浏览:108评论:0


导读:原标题:中国BIPV:东方日升常州厂光伏屋顶样本工厂出炉来源:能源一号优秀的绿色高科技产品,可以保护土壤、动物与海洋,保存人类赖以生存的自然群落,同时也遵循大自然可持续发展...

原标题:中国BIPV:东方日升常州厂光伏屋顶样本工厂出炉 来源:能源一号

优秀的绿色高科技产品,可以保护土壤、动物与海洋,保存人类赖以生存的自然群落,同时也遵循大自然可持续发展的定律。这是现代人类在创新道路上的追求,也是继承传统文明、回望历史与人文景物的最佳回馈。

而透过“光生伏打效应”形成的太阳能业务,给地球涂上一层充满生机的保护色,以创新环保的使者身份来到你我的身边。它将金波浩渺的过去,与繁花锦瑟的未来相互连接、彼此延伸。

江东福地常州金坛,有醉人的长荡湖,绿树成荫的茅山风景区,一步一景的愚池公园。放眼望去的水榭楼台与镜湖山色,让时光在此时此地静止。在山水胜景之间,一场带着新科技色彩的绿色实践正在展开。

距离著名的茅山风景区20多公里,空中俯瞰江苏常州金坛直溪工业园,绝色尽收眼底:大片的太阳能电池板,被齐齐整整地安置在几处相邻厂房的屋顶上,与白色墙面和周边蜿蜒的高速公路融为一体。这块蓝灰色的“地毯”为园区平添了一道独特的景致。

投资820万,东方日升金坛BIPV展新姿

原来,这里就是东方日升(常州)新能源有限公司(下称“东方日升常州”)光伏建筑一体化(即“BIPV”)项目的所在地。其容量为2.05MW,建设静态总投资820万元,2019年8月28日通过电网验收,现已发电多日。

它的年均发电量约为200万千瓦时,内部投资收益率14.8%。相比传统屋顶材料,也为公司节省了好几百万元的资金。

东方日升常州工厂里,数十条产线每天都在高速运转中,年产5GW电池及组件的产线异常繁忙。此前,该工厂的技术路线定型、设备采购工作等都曾有序推进,而厂房设计也得到了公司的重视,进行了更多的思考。

能不能有新变革的朝气、新思维的勇气,来寻求更优的屋顶设计方案?能不能用智能化、节能增效及建筑一体化思路,来为厂房设计做一些大胆的实践?经过几番讨论,公司采用了“全组件”的形式,作为部分新厂房屋顶,从而赋予这座太阳能工厂更多充满活力而有趣的元素。

东方日升副总裁黄强博士对能源一号表示,“光伏建筑一体化(即BIPV:Building Integrated PV)是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。东方日升作为第一批进入光伏行业的公司,一直在探索“光伏+”这块应用,最早可以追溯到我们总部办公楼顶的项目,可以算是BIPV的初步尝试。而东方日升金坛这一全新的BIPV项目总工期45天,能效高,也节省了建筑费。”

该BIPV项目拿出了2MW、1万平米的屋顶资源,和合作伙伴们一起,不再是简单地在建筑上安装组件,而是直接让组件完全取代原有屋顶。它既可发电,又能当大厂区的屋顶。这种产品,与特斯拉正在致力推广的第三代光伏屋顶Solarglass十分相似:即让光伏成为房屋顶棚的完全替代者。

以往的光电建筑一体化,大多数是“建筑附加式光伏”(BAPV: BuildingattachedPV)模式,指的是彩钢瓦等屋顶盖好后,再附加光伏电池组件。而随着光伏技术的发展,更为先进的模式是采用“建筑集成式光伏”(即BIPV)模式,也就是采用特殊设计的集成式BIPV光伏组件作为建材,直接取代原有屋顶。2MW的东方日升常州BIPV项目就是后一种方案。它与另外14MW的“传统屋顶+组件”BAPV项目相映成趣,也让整座太阳能工厂更透亮,更美观,更实用。

BIPV发展的关键因素是什么?

相比普通光伏电站项目,BIPV的市场发展空间并不小。中国建筑科学研究院教授级高工何涛就说,未来数年,我国对城镇新建建筑的能效水平要求会不断提升,绿色建材应用占比也要超过40%。算上国内既有建筑面积600亿平方米和每年新建建筑面积20亿平方米等,使用BIPV的各类建筑会越来越多。

何涛认为,作为传统电力的最佳替代方案,把余电上网和自发自用相结合,BIPV对建筑的内部电网几乎不形成冲击,可实现就地和及时消纳,更不考虑并网问题且不靠补贴。而如果算上技术领先且规模庞大的国内电池组件产业作为支持,它的潜力显然非常巨大,前景不可限量。

从设计、施工及业主方来说,BIPV光伏产品的能效比、安全性、成本等都将是该产业从高数量级提升的本质因素。

能效上,东方日升金坛工厂的BIPV工程已得到了淋漓展现。就发电小时数和内部投资收益率来看,其已大大胜出传统建筑材料。与普通屋顶光伏电站项目相比,它也有其自身的特点。全光伏电池的屋顶发电效率更高,电能质量及系统输送效率也较突出。

BIPV是否足够安全呢?这点,在东方日升此次的BIPV项目上得到了一定程度的验证。

黄强博士提到,根据欧盟Horizon2020“光伏可融资性”项目组的报告显示,光伏常见问题首先集中在电缆和连接器等方面。东方日升的产品由于更具有标准化和规模化特点,大大提高了产品的可靠性。而25年的光伏产品质保,系统节点设计的标准与精细,更高的防火性及自然的散热系统,符合建材使用规范的绿色材料,加之与建筑结合的一体化电池组件装配等因素,都会让东方日升的BIPV产品质量更稳定,也更可靠。

在诸多光伏发电系统运营的数据与经验基础上,东方日升的组件在运行中,对人身安全、防雷、接地及设备运行维修方便性上有着杰出的表现,也会让公司的BIPV拥有更大的竞争力及说服力。

“我个人认为,安全这一特性,对于BIPV的业务发展起着很重要的推动作用。”

黄强表示,也还有这样一类客户,他们追求的未必是光伏屋顶的投资回报率。把一片片组件用在自家房屋的屋顶上,是对建筑美学的一种感官享受,也是个性的彰显、对居所设计的追求。这类人群并不特别在意价格,而是更看重BIPV和光伏所带来的价值实现。尽管对于整个市场而言,这一市场的占比并不大,但存在即合理,而且这些客户对光伏BIPV产品安全性的关注,超过了对成本、能效的考量。针对这类客户,东方日升也提供了定制的更高端的光伏瓦产品,并在海外市场形成了

MW级的产品销售量。

BIPV的安全性,还体现在防水性能上。中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会副主任章放就举了这样一个例子:一家工厂的屋顶,因生物菌霉腐蚀严重,每隔几年就需要更换。这让企业主非常头疼:一换屋顶,顶层车间就得停产,严重影响公司正常的业务运作。

当他获悉光伏瓦不仅能代替现有屋顶,且可延长使用时间、材质又是耐腐蚀的玻璃时,就抱着试试看的心情,让组件企业在厂区内先盖个车棚。

经过一个夏天的实践,他发现果然不漏水啊,但这还不能让他完全放心。接着,企业主又让组件厂商把一个冷冻设备的厂房屋顶做成BIPV,二度试验看看。几次试下来的结果都很满意。企业主下定决心,把所有的车间全部拿出来改造。由于该工厂产权属于自家,他又很快拿到了发电收益。BIPV给这家公司的经营带来了实实在在的效益,各方都乐在心头。

“市场需求摆在这里,我们看到的是更广阔、更有前景的BIPV应用前景。”在黄强看来,目前户用和工商业都是BIPV的客户群。无论谁,都需要可靠而安全的光伏产品。

在美国,部分区域的新政带给了BIPV巨大的发展利好。来自东吴证券的报告指出,美国加州能源委员会颁布的《2019建筑能效标准》要求,从2020年1月1日开始,所有在加州新建的三层及三层以下的低层住宅(包括独栋)都将被要求强制安装住宅光伏系统。该项新政在未来将继续拉动光伏业务装机量的逐渐回升。

东吴证券就表示,目前马斯克已对特斯拉的光伏销售结构进行了一系列的重大逆势改革,将销售渠道从门店转移到店内,再转移至线上销售,不断降低获客成本。前不久,特斯拉又宣布将在中国展开BIPV业务,这一重磅消息必然会刺激中国的BIPV市场发展,再度引发全球及国内的强烈关注。

对于东方日升而言,凭借全球前十大光伏组件制造商的领航式走向,“电池组件、储能、新材料”的一体两翼业务大布局,其必然会在BIPV市场中蛟龙腾跃、如鱼得水。

黄强博士也表示,BIPV需要高效率和配合建筑表面的灵活性,如果匹配异质结电池,将能发挥更大的发电和美学优势。异质结电池的双面性更高,高温发电性能好,能够和超薄的柔性硅片兼容。未来,异质结电池还可以通过和钙钛矿叠层电池的方式,拓展电池效率到30%以上。因此在建筑应用上,异质结电池天然比其他电池更具优势。

事实上,异质结电池很可能是特斯拉公司BIPV产品的首选,特斯拉也曾宣布在美国水牛城建设GW级工厂的异质结电池生产线。

另一家光伏公司中信博新能源科技股份有限公司(下称“中信博”),也与东方日升一样,皆是拥有科技底蕴与技术基因的制造类企业。它们对BIPV领域的中长线市场早有洞察力与行动力。

中信博工厂及部分客户的厂房已建成BIPV屋顶,吹响了积极使用屋顶光伏发电系统的冲锋号。维护成本低、使用寿命长、投资收益高的BIPV系统,有着高质量的带框组件配备,以及独特而安全的导水防水系统,其抗风压及严丝合缝的气密性让业主无后顾之忧。

包括东方日升、中信博等在内,BIPV系统简洁科学的外观,也能为企业积累碳排放的指标,让相关方皆能获得额外收益。

基于BIPV的绿色建筑,全球倍受认可

曾有人士提及,BIPV好是好,可似乎没啥可供参考的海内外政策。其实,尽管这一产品没有获得直接的补贴,但从海内外的鼓励政策及评价体系来说,早就受到了关注。

2018年8月,我国开始实施《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》,从制度上定义了BIPV的安全指标及操作规程,开启了这一产品的技术规则之路,也加快了该应用的发展速度。技术规范对太阳能光伏系统的设计、规划设计、建筑及结构、太阳能光伏系统安装和工程验收,都给予了更全面的参考指导。

2019年9月,国家推出《近零能耗建筑技术标准》,再次点燃了BIPV业者热情。该标准对推动建筑节能减排和提升建筑环境水准、调整建筑能源结构等都有积极而深远的意义。

2019年11月6日,国家发改委公布了《产业结构调整指导目录(2019年本)》

在新能源大类中,太阳能建筑一体化组件设计与制造被列入了第一类鼓励类中。

在海外,BIPV也已进入绿色建筑的标准体系之中。北京建筑大学陈红兵教授的最近一份报告就指出,以美国的LEED,英国的BREEAM、日本的CASBEE来看,对BIPV的评价都有涉及。世界上最具知名度的LEED体系(即《能源与环境设计先导》)中这样写道,“能源与大气”指标是考察绿色建筑的关键指标之一,如果对能源没有贡献的话,翻新改造现有建筑、新建建筑等,都不能冠名“绿色”。对于环境保护极看重的日本,同样将环境效率纳入了当地的评价体系之中,如果某个建筑能达到低资源消耗、低能耗付出标准的话,就有机会被授予最好绿色建筑的称号。

BIPV这一关乎人类未来及自然生态的产业线,让物联网及新科技时代的智慧生活与生产方式得以更大程度的加速演变。它正在从过去的小范围试用,走向全民体验、全员共享的阶段,并与储能、电网等形成交互及智慧化的连通。

东方日升的“中国版特斯拉BIPV产业”,也将成为绿色世界的发现者、探求者、改变者与价值重塑者。

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