谋求国内光伏市场需要大智慧、大谋略、大手笔、大战略。发展新能源需要改革原有的能源经济机制,建立有利于新能源电力的新能源经济机制。这种能源经济机制变革和创新涉及到数以万亿的能源经济结构调整,关乎很多能源利益集团的切身利益,牵涉到社会经济的方方面面。这种变革不会自发形成,必须有人自觉成为推动变革的力量。光伏产业已经到了穷则思变的最后关头。光伏企业已经沦落到破产边缘,很多微小光伏企业也被悲观者劝说该破产就破产,像赛维光伏亏损几十亿还死而不僵的大企业也让人触目惊心。与其坐以待毙,不如促变谋生。
为落实中国对世界承诺的节能减排目标,加强政策扶持新能源经济战略,国家相关部委推出了太阳能屋顶计划。据了解,太阳能屋顶计划是指在房屋顶部装设太阳能发电装置,利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电,以达到节能减排目标。太阳能屋顶政策限定示范项目必须大于50kW,即需要至少400平方米的安装面积,业主将集中在学校、医院和政府等公用和商用建筑,财政部补贴之后成本可降至0.58元/kWh。
与在荒漠广泛建造大型光伏电站相比,太阳能光电建筑一体化和太阳能屋顶电站将使人们更直接地感受到光伏所带来的绿色能源。在大厦的侧立面与屋顶资源即可建成小型电站,不仅节省大量电站建设土地,同时也避免长距离电力输送与损耗,减少电网中间环节,节省电网的投入,在技术上也比较容易实施。在屋顶发电直接用于用户侧,因其发电量小,不会对电网造成冲击,在公网供电不足的情况下,光伏还可以作为补充电源即刻缓解电网压力。小型电站在用户侧并网,其并网条件更成熟、方便,只要达到电网运行的技术条件,完全可以并网运行,这一技术在国外非常成熟,电量比较容易计算,在我国目前电网运行的条件下完全可以在用户侧稳定并网。
目前,分布式模式已经成为国际上发展新能源的一大趋势。一位业内人士在接受采访时表示,欧洲太阳能发电也多采用了“分散开发、就地供电”模式。德国光伏发电容量2011年底达2300万千瓦,已经超过我国三峡水电站装机规模,基本都分散于光电建筑或用户屋顶分布式接入系统。业主可以自建自发自用,富余电量可向电力市场出售,供电不足则由大系统补给。这种开发模式的优点在于:电力就地消纳,基本不弃光,电量得到充分利用;不用远距离送电,故不用配套新建大量高压、超高压输变电设施,节省大量投资并减少大量输电损耗;电源分散,故接入系统电压等级很低,好比在“毛细血管系统”里运行,出现不稳定的新能源电力对主电网影响甚微。
据测算,一栋民用住宅,在屋顶铺设太阳能电池板,实现光伏建筑一体化,可以自发电40度。如果这栋房子原来要从大电网买100度电,现在只要买60度电即可。试想,如果在全国范围内推广分布式发电,意味着大电网的供电将减少了40%,就相当于节省了28%煤电,也可使火电厂减少三成,这对世界的贡献将是巨大的。相较于荒漠地区建设大型光伏电站需要高额电网传输成本,太阳能光电一体化建筑与屋顶电站其经济效益不容忽视。
由于太阳能能量密度较低并且高度分散,为了提供所需的能源,必须有足够的接受面积。据测算:为了满足2000年全球电力的需求,以太阳能电池转换率10%计算,需要的面积为840km×840km=640000km2,这相当于德国和意大利两个国家的面积。
参照历史数据,我国1995年的发电量约为1亿MW˙h,如果全部用太阳能电池发电,其接收面积约为12500km2,比天津市还要大。以上数值表明,所需的面积是相当可观的,光伏与建筑一体化有效利用建築物的外表大面積,是解决接受面积的主要途径。
光伏建筑一体化的系统,如幕墙光伏发电系统,成本随着建筑物的设计阶段和光伏电池与建筑装饰材料生产过程的结合程度有很大的依赖。研究表明,如果设计院、建材生产商和光伏制造商能够充分协作起来,建材光伏一体化的发电单元的制造成本与单独生产光伏组件的成本类似,甚至比建材加光伏组件的成本还低,而逆变和布线系统则可以整体并入到建筑物的电力系统中去,因此,BIPV的成本可能比单独的光伏发电还要低得多。
学术界和产业界普遍认为太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池,第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池,铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等显著特点,光电转换效率居各种薄膜太阳电池之首,接近于晶体硅太阳电池,而成本只是它的三分之一,被称为下一代非常有前途的新型薄膜太阳电池,是近几年研究开发的热点。
此外,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对于外观有较高要求场所的理想选择。随着近年来能源价格如火箭般上窜,加之晶硅电池价格的滑落,晶体硅组件领域的成长非常显著,有些观察家声称晶硅发电系统最终可满足美国能源需求达20%之多。与传统PV比较,CIGS因用于制造薄膜电池的材料较少,因而成本更为低廉。CIGS的制造是将由光电材料构成的薄层沉积于衬底,这就大大减少了原料的使用。新生产工艺的出现,包括印刷技术,又可以进一步降低成本。性能方面,在不久的将来薄膜技术效率的显著提高已成为大势所趋。例如,CIS/CIGS的效率已经可以和传统晶硅组件相提并论。铜铟镓硒太阳能电池板也可做成柔性,其均匀的颜色和稳定的性能,在记者看来更加适合与建筑一体化的应用。
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