每日(ri)經濟新(xin)聞 2022-08-10 11:14:22
在“雙碳(tan)”戰略下,冬奧會新建速滑場館“冰(bing)絲帶”采(cai)(cai)用(yong)了(le)綠色(se)建筑(zhu)的設計(ji)(ji)理念(nian)。其(qi)“絲帶”狀曲面(mian)玻(bo)璃(li)幕墻(qiang)采(cai)(cai)用(yong)一萬多塊光伏發(fa)電(dian)玻(bo)璃(li)拼接而成(cheng)(cheng),兼具美(mei)感和發(fa)電(dian)性(xing)能,通過結構(gou)與(yu)建材設計(ji)(ji)使得(de)其(qi)不僅是一個容納(na)運動賽事(shi)的建筑(zhu)體,同時也成(cheng)(cheng)為一座發(fa)電(dian)廠。
目前我國已成(cheng)為世(shi)界光(guang)伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)量最(zui)多的國家(jia),光(guang)伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)玻璃市(shi)場(chang)(chang)需求(qiu)持(chi)續擴大(da)。在(zai)作者看來,光(guang)伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)具有光(guang)電(dian)(dian)(dian)轉換效(xiao)率更(geng)高、制造成(cheng)本(ben)更(geng)低以(yi)及耐用性強、電(dian)(dian)(dian)池損耗率更(geng)低的優勢。而(er)針對光(guang)伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)玻璃應用實踐(jian)過程中產生(sheng)的問題,可從政府和市(shi)場(chang)(chang)兩方發(fa)(fa)力,共同加以(yi)改進。
每經特約評(ping)論員 施懿宸(chen) 萬秋旭(xu) 韋歡津
每(mei)經編輯 黃(huang)宗彥
2022年北京(jing)(jing)冬奧(ao)會(hui)順應“雙碳”目標與綠(lv)(lv)色(se)(se)發(fa)展理(li)念指(zhi)引,通過運(yun)動(dong)場(chang)(chang)館(guan)(guan)的(de)重復利用(yong)(yong)與節能改造,提升建(jian)(jian)筑利用(yong)(yong)率(lv),減少因建(jian)(jian)筑耗(hao)材、建(jian)(jian)筑生產造成的(de)污染。而僅有的(de)新建(jian)(jian)速滑(hua)場(chang)(chang)館(guan)(guan)“冰絲帶”也根據《北京(jing)(jing)市綠(lv)(lv)色(se)(se)雪上運(yun)動(dong)場(chang)(chang)館(guan)(guan)評價標準》的(de)要求,充(chong)分運(yun)用(yong)(yong)綠(lv)(lv)色(se)(se)電力、綠(lv)(lv)色(se)(se)建(jian)(jian)筑,將(jiang)綠(lv)(lv)色(se)(se)元(yuan)素(su)融入冰雪運(yun)動(dong)場(chang)(chang)館(guan)(guan)。
“冰絲(si)帶”的“絲(si)帶”狀曲面玻璃幕墻采用一(yi)萬多塊光伏發電(dian)玻璃拼接而成(cheng),兼具美感和發電(dian)性能,通(tong)過(guo)結構與建材設計使(shi)得其不僅(jin)是一(yi)個容納運動賽事的建筑(zhu)體(ti),同(tong)時(shi)也(ye)成(cheng)為一(yi)座發電(dian)廠(chang)。
即將突破400億的光伏發電玻璃市場
光伏(fu)(fu)發(fa)電(dian)玻(bo)璃即碲化(hua)鎘發(fa)電(dian)玻(bo)璃,屬于建(jian)材(cai)與新(xin)能源產(chan)業的復(fu)合產(chan)品(pin)。通過在玻(bo)璃表面涂抹一(yi)層碲化(hua)鎘光電(dian)材(cai)料,促(cu)使絕緣玻(bo)璃變為導(dao)體進行高效導(dao)發(fa)電(dian)。目前每(mei)微米光伏(fu)(fu)發(fa)電(dian)玻(bo)璃可有效吸收90%以上可見光并轉換(huan)為電(dian)力,僅三(san)四塊即可滿(man)足一(yi)個家(jia)庭全年(nian)用電(dian)量。
根據最新市(shi)場(chang)數(shu)據顯示,2020年(nian)全球光伏(fu)玻(bo)璃市(shi)場(chang)規模達到(dao)273億元。按照2元/W的光伏(fu)組件(jian)價格計算,至2022年(nian)底(di)全球光伏(fu)市(shi)場(chang)規模預計突(tu)破(po)400億元,2026年(nian)將擴張至652億元。此外(wai),近些年(nian)全球光伏(fu)發(fa)電成本不斷下探,2010至2022年(nian)間成本下降幅(fu)度達85%,隨著光伏(fu)玻(bo)璃經濟性的不斷提升,市(shi)場(chang)需求將進一步增長。
受“雙碳(tan)”目標引導(dao)與能源結構(gou)轉(zhuan)型(xing)影(ying)響(xiang),我國(guo)已(yi)成為世界光(guang)伏(fu)發(fa)電裝(zhuang)機(ji)量最(zui)多的國(guo)家,光(guang)伏(fu)發(fa)電玻(bo)璃市場需求(qiu)持續擴大。目前(qian)我國(guo)光(guang)伏(fu)玻(bo)璃市場呈現規模化發(fa)展趨勢,并(bing)主(zhu)要(yao)依(yi)仗兩大行業(ye)龍頭企(qi)業(ye)——信義(yi)光(guang)能與福萊特,兩家在市場占有率總計已(yi)超50%以上(shang)。
光伏發電玻璃具有三大優勢
相(xiang)比于傳統太陽能電(dian)池(chi)產品(pin),光(guang)伏(fu)發電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)具(ju)有如(ru)下幾大優勢:一是光(guang)電(dian)轉換效(xiao)率更(geng)高,對于光(guang)線(xian)強弱(ruo)及(ji)天氣要求(qiu)更(geng)低,更(geng)適應(ying)環(huan)境(jing)苛刻地區;二是制(zhi)造(zao)成本更(geng)低,雖(sui)然光(guang)伏(fu)發電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)整(zheng)體制(zhi)作結(jie)構更(geng)簡單,但碲化鎘材料的(de)光(guang)吸收能力卻(que)更(geng)強,所需制(zhi)造(zao)材料消(xiao)耗更(geng)少;三是耐(nai)用(yong)性更(geng)強,電(dian)池(chi)結(jie)構設計(ji)壽命普遍長達30年,損耗率更(geng)低。
在環境(jing)(jing)影響方(fang)面,光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)某(mou)些(xie)情(qing)況下能改(gai)善環境(jing)(jing)并創造環境(jing)(jing)效益。以荒漠治理為例,原(yuan)本某(mou)些(xie)荒山因缺乏植被而(er)造成的(de)(de)水分流(liu)失、土地干涸,可通過安裝光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)將空氣中的(de)(de)水分凝結(jie)在背板,復又形成露珠滴(di)回地面,從而(er)為土地提供水分補(bu)給。而(er)在能源(yuan)消耗與碳排(pai)放方(fang)面,光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)主要碳排(pai)放仍發(fa)生(sheng)于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)(li)生(sheng)產階段。碲化(hua)鎘則(ze)由廢渣(zha)廢料提取,其碳排(pai)放、各類有害元(yuan)素排(pai)放量明顯(xian)低于(yu)(yu)晶硅電(dian)(dian)池等,能效轉化(hua)卻更高。目前,每(mei)生(sheng)產1度電(dian)(dian)碲化(hua)鎘僅排(pai)放11克二氧化(hua)碳。隨著(zhu)玻(bo)璃(li)(li)(li)生(sheng)產技術的(de)(de)不(bu)斷(duan)改(gai)進,未來(lai)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)碳排(pai)放將進一步削減。基于(yu)(yu)上述優勢,光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)目前被主要應用于(yu)(yu)綠色建筑(zhu)建設中。
在綠色建(jian)筑(zhu)領域方(fang)面(mian)(mian),光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)玻璃可(ke)(ke)促進(jin)建(jian)筑(zhu)體能源(yuan)使用的(de)(de)綠色化、低碳化,已受到市場認可(ke)(ke)并被廣泛應用于建(jian)筑(zhu)的(de)(de)屋(wu)頂或幕墻。一方(fang)面(mian)(mian),該設計可(ke)(ke)為建(jian)筑(zhu)體提供足夠的(de)(de)清潔電(dian)(dian)(dian)能,滿(man)足建(jian)筑(zhu)內(nei)部電(dian)(dian)(dian)器和設備需求;另一方(fang)面(mian)(mian),該設計不(bu)阻礙和違背建(jian)筑(zhu)美學構建(jian),具備可(ke)(ke)觀性,并解決傳(chuan)統玻璃幕墻所存在的(de)(de)光(guang)污(wu)染(ran)問題。張家口帝達世博廣場將(jiang)光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)玻璃與(yu)建(jian)筑(zhu)外立(li)面(mian)(mian)完美結合,轉變成清潔能源(yuan)發(fa)電(dian)(dian)(dian)站。寧波龍谷村(cun)使用光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)玻璃代替傳(chuan)統琉(liu)璃瓦的(de)(de)屋(wu)頂,使自己變成一個新型光(guang)伏電(dian)(dian)(dian)站。
此外,當前(qian)盛行(xing)的光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)—體(ti)化(hua)不(bu)同于將光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)系(xi)統簡單地附著在(zai)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu),可將光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)產(chan)(chan)(chan)品和建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)在(zai)產(chan)(chan)(chan)業鏈(lian)充分(fen)融(rong)合,是未來光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)產(chan)(chan)(chan)業重要(yao)發(fa)展方向。在(zai)上游產(chan)(chan)(chan)業鏈(lian),建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)師設計(ji)需考慮到(dao)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)結構(gou)構(gou)造、光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)產(chan)(chan)(chan)品節(jie)能、物(wu)理(li)性能及(ji)其(qi)他功能的有機融(rong)合。中游產(chan)(chan)(chan)業鏈(lian)即生產(chan)(chan)(chan)光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)產(chan)(chan)(chan)品及(ji)相關(guan)配(pei)套設備產(chan)(chan)(chan)品并在(zai)施(shi)工(gong)環(huan)節(jie)進行(xing)組裝(zhuang),包括光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)組件、逆變(bian)器、各類支架、各類電(dian)(dian)力(li)系(xi)統監控等。下游產(chan)(chan)(chan)業鏈(lian)主要(yao)為運維,將產(chan)(chan)(chan)品組裝(zhuang)完成后(hou)進行(xing)光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)運營和產(chan)(chan)(chan)業鏈(lian)維護。目前(qian)在(zai)武漢、上海、北(bei)京、大(da)同等地已(yi)陸續建(jian)(jian)設光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)一體(ti)化(hua)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu),通過(guo)合理(li)利(li)用能源(yuan)(yuan)資源(yuan)(yuan)、減少傳統建(jian)(jian)材用量并在(zai)新(xin)型(xing)建(jian)(jian)材上貼附光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)電(dian)(dian)玻璃(li),實現“自(zi)發(fa)自(zi)用、余(yu)量上網”,為我(wo)國能源(yuan)(yuan)轉型(xing)提供穩固支持。
除建筑領(ling)域(yu)(yu)外,在汽車(che)、電(dian)(dian)子(zi)設備、光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)站等領(ling)域(yu)(yu)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)玻璃也同樣(yang)具(ju)有(you)(you)巨大的(de)應(ying)用潛力。通過(guo)將車(che)載光(guang)伏(fu)玻璃安裝(zhuang)于電(dian)(dian)動汽車(che)車(che)身或車(che)頂,有(you)(you)效提升電(dian)(dian)動汽車(che)行駛(shi)性(xing)能(neng),解決部分太(tai)陽輻射強地區電(dian)(dian)動汽車(che)性(xing)能(neng)難以支撐(cheng)里程的(de)問題,并一定(ding)程度上縮(suo)短(duan)電(dian)(dian)動汽車(che)充電(dian)(dian)時長。
光伏發電玻璃的應用有四大痛點
光(guang)伏(fu)發電玻(bo)璃應用(yong)于建(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)雖具有光(guang)電轉換效(xiao)率更(geng)高、制造(zao)成本更(geng)低、耐用(yong)性更(geng)強、創造(zao)環境(jing)效(xiao)益并(bing)能(neng)(neng)實現光(guang)伏(fu)建(jian)(jian)筑(zhu)一體化效(xiao)能(neng)(neng)提(ti)升(sheng)等(deng)優勢,但在(zai)市(shi)場實踐的應用(yong)推廣階段(duan)依舊存在(zai)痛點。
以(yi)光(guang)伏(fu)(fu)發電玻璃在(zai)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)領(ling)域的(de)應用為例(li)。首(shou)先(xian),光(guang)伏(fu)(fu)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)一(yi)體(ti)化(hua)(hua)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)既涉及建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)體(ti),又涉及光(guang)伏(fu)(fu)產品這樣的(de)“發電機”,構(gou)造比(bi)較(jiao)復雜。而目前(qian)光(guang)伏(fu)(fu)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)一(yi)體(ti)化(hua)(hua)尚未(wei)有自(zi)己的(de)標準體(ti)系,嚴重拖累光(guang)伏(fu)(fu)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)一(yi)體(ti)化(hua)(hua)的(de)安全、防火、設(she)備的(de)管控(kong)等(deng)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)管理的(de)實施,也影響市場監控(kong)并規范其整體(ti)發展秩序。
其(qi)次是光伏(fu)發(fa)電(dian)玻璃(li)(li)在建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)市(shi)(shi)場(chang)的(de)認可度問(wen)題。雖然(ran)光伏(fu)發(fa)電(dian)玻璃(li)(li)具(ju)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)美觀性(xing)(xing)、建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)實用(yong)性(xing)(xing),但(dan)其(qi)所具(ju)備的(de)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)功能并不能完全滿足建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)市(shi)(shi)場(chang)的(de)不同需求(qiu)。光伏(fu)發(fa)電(dian)玻璃(li)(li)等(deng)光伏(fu)產品多往產品化、規模化方向(xiang)發(fa)展,以期適應(ying)不同建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)的(de)需求(qiu)。而(er)受建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)設計偏好(hao)的(de)影響,建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)市(shi)(shi)場(chang)中(zhong)大(da)部分建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)材料都是定制化。
此外,維護建(jian)(jian)筑(zhu)光伏一體化建(jian)(jian)筑(zhu)體的光伏產品(pin)的效能,保持建(jian)(jian)筑(zhu)體的耐(nai)用性和穩定性也(ye)有待關注。雖然研究專家解釋光伏發(fa)電玻(bo)璃壽命期(qi)多為25—30年(nian),一旦在使(shi)用期(qi)間光伏發(fa)電玻(bo)璃因其(qi)使(shi)用狀態(tai)不佳(jia)而(er)其(qi)功能遭受(shou)損(sun)壞,建(jian)(jian)筑(zhu)體本身和建(jian)(jian)筑(zhu)體內的居(ju)民生活將會(hui)受(shou)到(dao)很(hen)大的影(ying)響。
最后,由于(yu)光伏(fu)發(fa)電玻璃(li)應用涉及多產業協作(zuo),光伏(fu)建(jian)筑(zhu)一體化綿長的產業鏈也需(xu)多方運維(wei)決(jue)策并受到制約,應綜合考慮(lv)并兼顧各方需(xu)求。
政府和市場共同發力推動發展
針對光伏發電玻璃應用實(shi)踐過程中產生的問題(ti),筆者(zhe)認為,可從政府和市(shi)場兩方發力,共同加以改進。
在政(zheng)府端(duan),圍繞目前光(guang)(guang)伏(fu)發電玻璃(li)(li)應(ying)(ying)用最為(wei)廣泛的(de)光(guang)(guang)伏(fu)建(jian)筑一體(ti)(ti)化(hua),在制度(du)層面上(shang)應(ying)(ying)加以規范,建(jian)立涉及光(guang)(guang)伏(fu)發電玻璃(li)(li)應(ying)(ying)用與光(guang)(guang)伏(fu)建(jian)筑一體(ti)(ti)化(hua)運(yun)行和維護(hu)的(de)相(xiang)(xiang)關(guan)制度(du)規范。明確各領域職責分工與權(quan)限歸屬,加強合作(zuo)協調(diao)規范性,共同推(tui)動相(xiang)(xiang)關(guan)制度(du)規范的(de)落實(shi)。同時引(yin)導(dao)(dao)從(cong)國家標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)、行業(ye)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)、團體(ti)(ti)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)三個維度(du)著手推(tui)進標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系制定,針對設計(ji)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)、建(jian)設工程和產品服務均制定規范化(hua)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)、技(ji)術指導(dao)(dao)與評估制度(du)。
在市場端,光伏(fu)(fu)發電玻璃(li)生產商(shang)可聯合(he)政府研(yan)發對于光伏(fu)(fu)建筑(zhu)(zhu)一(yi)(yi)體化建筑(zhu)(zhu)體的管(guan)理與運維系統(tong)。廠商(shang)可以產品化、規(gui)模化、低(di)碳化為基(ji)礎,持續開展產品低(di)碳創新,并發展個(ge)體建筑(zhu)(zhu)定制化光伏(fu)(fu)產品路(lu)線,滿(man)足規(gui)模化生產的需要(yao)的同時達到節約生產成本(ben)的效果,并一(yi)(yi)定程度(du)上實現有(you)個(ge)性(xing)化需求(qiu)的建筑(zhu)(zhu)方要(yao)求(qiu)。
作者施懿宸系中財綠指首席顧問;萬秋旭系中央財經大學綠色金融國際研究院研究員;韋歡津系中央財經大學綠色金融國際研究院科研助理
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