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光伏建筑(光电幕墙)主要内容、应用现状及地区适用性分析

来源:2012年会论文集  作者:吴智勇  日期:2012-5-31
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  我国也出台了一些相应的光伏系统挟持政策,但力度不大,效果也不好09年3月,财政部下发《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》,对单项工程应用太阳能光电产品装机容量大于50kWp以上工程进行补助,补助标准为20元/Wp。09年7月财政部、科技部和国家能源局联合发布《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》,对单个项目装机容量大于300kWp以上工程进行补助,并网光伏发电项目原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助,偏远无电地区的独立光伏发电系统按`总投资的20%给予补助,这条款基本与我们的光电幕墙应用没有相关(光电幕墙一般均为独立项目内的局部照明使用,不涉及并网),因而要推广光伏系统应用,需要解决两个方面的问题,一是成本的问题,二政策的问题。

  我国太阳能光伏产品出口额近些年来快速增长(90%以上的太阳能电池出口),去年我国太阳能电池产量已突破2000MW,占全球产量的36.7%。尽管拥有良好的资源优势,但目前国内光伏市场发展依然缓慢。我国光伏发电系统安装容量不及生产容量的2%,市场狭小、产业缺乏核心技术(大部分多晶硅只能从国外进口)是主要问题。我国太阳能发电技术产业的最佳切入点,不再是扩大多晶硅太阳能电池生产,而是开发其他材料的太阳能电池,尤其是如何解决太阳能电池的多晶硅材料供应问题。可喜的是近一两年我国多晶硅产业有了迅猛发展,多晶硅企业遍地开花,如四川通威集团现有多晶硅1000吨/年产能,但预计2011年8月投产3000吨/年的生产线、2012年下半年投产6000吨/年的生产线,将达到年生产1万吨的水平。2011年,国内多晶硅的价格也从年初的60~70万元/吨降低到6月份的40万元/吨,从而也带动太阳能电池产品价格下落,为光伏系统产品广泛应用提供可能。

  光电幕墙的应用很关键的考虑因素是项目当地太阳光照辐射情况,它从根本上直接影响光伏系统工程运行效能和运行成本,也将影响投资方的决策、态度。

  我国太阳能源丰富。按各地区接受年太阳辐射总量的多少,可以把全国划分为五类地区。一类地区为太阳能资源最丰富的地区,年太阳辐射总量6680~8400MJ/m2,包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海本部和西藏西部。二类地区为太阳能资源较丰富地区,年太阳辐射总量5850~6680MJ/m2,包括北京、天津、河北西北部、山西北部、内蒙古中部和南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、新疆南部和西藏东南部。三类地区为太阳能资源中等类型地区,年太阳辐射总量为5000~5850MJ/㎡,包括河北东南部、山西南部、吉林、辽宁、陕西北部、甘肃东南部、新疆北部、云南、河南、广东南部、香港、澳、山东、江苏北部、安徽北部、福建南部和台湾西南部。四类地区为太阳能资源较差地区,年太阳辐射总量4200~5000MJ/m2,包括内蒙古北部、黑龙江、陕西南部、湖北、湖南、广西、广东北部、上海、江苏南部、安徽南部、江西、浙江、福建北部和台湾东北部。五类地区为太阳能资源最差地区,年太阳辐射总量3350~4200MJ/m2,包括四川、重庆和贵州。我国总面积2/3以上属于一、二、三类地区,年平均日辐射量在4000MJ/m2以上,年日照时数超过2000小时,此3类地区采用光伏系统工程的形式可以多样化,光电幕墙、屋面采光顶、外遮阳围栏方式都可以有效应用;四类地区一般来说更适合采用屋面采光顶、外遮阳这些光照角度比较合理的方式,以提高光伏系统运行效能;而五类地区从目前的光伏系统的技术水平(光电转换效率)、光电产品的造价、用电方式的性价比来说,一般不适合应用光伏发电系统。

  目前四川通威集团在成都市的南部中心区建设通威广场项目中,大楼建筑40层、高度166.7米,外立面主要为采用中空LOW-E单元式玻璃幕墙,幕墙总面积~3.6万平方米,现设想在楼层间区高度为1米玻璃板块、带状区域内应用光电幕墙技术,考虑到该建筑采光面及建筑周边建筑间距因素,一般可考虑应用光电幕墙为东、南、西三面,但因南面受其他建筑影响,只有东、西两面可以应用,这样本项目塔楼东、西两面楼层间区的面积有~3000平方米可以采用光电幕墙技术,为保证光伏电池系统能稳定、有效地工作运行,应该在楼层间区幕墙上设置通风措施,减少聚热效应。但由于成都市太阳光照辐射属于五类地区,为太阳能资源最差地区,目前还没有五类地区太阳能电池光电转换效率具体、可靠数据,特别又是应用在立面幕墙上,其光伏系统工程运行效能和运行成本就、发电性价比都是值得认真探讨。当然如果从公司是从事多晶硅产品生产企业宣传角度出发,对光伏系统工程在成都地区应用做先锋性的探讨、应用研究,倒是可以跳出常规观念,做一尝试也未尝不可。【完】
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