章放:如何抹平光伏與建筑之間的那道鴻溝?
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2020-11-19
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章放:如何抹平光伏與建筑之間的那道鴻溝?
編者按:昨日,北京市發(fā)改委、財政局、住建委聯(lián)合印發(fā)通知,擬在全市范圍實施六大陽光工程推動光伏發(fā)電應(yīng)用,為此將提供強(qiáng)力的補(bǔ)貼支持,其中度電補(bǔ)貼最高可達(dá)0.4元補(bǔ)五年,以實現(xiàn)到2022年北京市可再生能源占比達(dá)到10%以上的目標(biāo)。
可以預(yù)見,如此強(qiáng)力的政策激勵,必將推動光伏發(fā)電在北京市范圍內(nèi)形成新一輪應(yīng)用高潮。
從六大陽光工程定位的應(yīng)用場景來看,幾乎都離不開與建筑或其他設(shè)施的結(jié)合,雖然光伏與建筑的結(jié)合并不是個新話題,但其間值得思考和研究的問題卻仍是不少,特別是在北京市本次推廣光伏應(yīng)用更多是為冬奧會服務(wù)事涉國際形象的背景況下,如何有序且“藝術(shù)”地進(jìn)行項目開發(fā)設(shè)計,就更是值得開發(fā)商思考了。
本文根據(jù)中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會光電建筑委員會副主任章放先生近日在一次會議上的發(fā)言整理,以期帶給業(yè)界一些借鑒和思考。
文:章放 中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會光電建筑委員會
來源:太陽能發(fā)電網(wǎng)
幾件小事:在BIPV之前,建筑和光伏之間有一道鴻溝
【第1件小事】有一年的上海光伏展期間,我們邀請了幾家上海的幕墻企業(yè)與一家光伏組件企業(yè)座談。組件企業(yè)的人問,你們對我們的組件安裝在幕墻上怎么看?
幕墻企業(yè)的人說,你那個3.2㎜厚的玻璃我不敢用。
后來,這頓飯就變成了扯閑篇。
【第2件小事】有一年,住建部標(biāo)準(zhǔn)定額司委托我們找?guī)准夜夥髽I(yè),與中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院建筑電氣所討論光電建筑問題。
標(biāo)準(zhǔn)院的人問,光伏系統(tǒng)安裝在建筑上,就成為建筑的一個電源了,那么究竟是如何滿足建筑電氣要求的呢?
雙方始終沒有說到一個點上,結(jié)果不歡而散。
【第3件小事】我們曾經(jīng)受住建部標(biāo)準(zhǔn)定額司的委托,編寫《建筑光伏系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》。開會時,住建部的領(lǐng)導(dǎo)說,建筑光伏是一個新生事物,應(yīng)用還不成熟,希望你們把導(dǎo)則編成一個信息豐富的指導(dǎo)性技術(shù)文件。
結(jié)果,我們還是把它編成了一個技術(shù)規(guī)范。
報批時,主管領(lǐng)導(dǎo)說,你們還是被傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)觀念束縛了。
豁然開朗:通過編制BIPV標(biāo)準(zhǔn),可以有效地填平那道鴻溝
2018年,福建一家幕墻企業(yè)提出編制光伏幕墻標(biāo)準(zhǔn),我們對他們講,2012年就有企業(yè)向住建部申報編制光伏幕墻標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果沒有編出來,原因可能是標(biāo)準(zhǔn)管理部門認(rèn)為,光伏幕墻并沒有改變幕墻的結(jié)構(gòu)和性能,只是增加了發(fā)電功能,既然已經(jīng)發(fā)布了光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范,那么與幕墻技術(shù)規(guī)范配合使用就可以了,沒有必要編寫重復(fù)性的內(nèi)容。
2019年,該企業(yè)繼續(xù)提出要編制光伏幕墻標(biāo)準(zhǔn),他們認(rèn)為,依據(jù)現(xiàn)有的玻璃幕墻技術(shù)規(guī)范和光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范,并不能有效的在實際中應(yīng)用。我們尊重了他們的意見,同意這個標(biāo)準(zhǔn)立項。
在立項征求專家意見時,有專家問,你們這個標(biāo)準(zhǔn)打算怎么編呀?編什么內(nèi)容呢?
當(dāng)時,我們確實也沒有形成一個比較明確的編制思路。對于專家提出的問題,我也陷入了為難的境地。一天早晨,忽然有一句話在我腦海中蹦了出來,它像一道閃電擊中了我:“標(biāo)準(zhǔn)不是寫出來的,是研究出來的。”
于是,我就和主編單位商量,我們先不急于確立標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),先把光伏應(yīng)用在幕墻上究竟存在什么問題搞清楚再說。
主編單位同意了我的想法,我便著手設(shè)計了一套調(diào)查問卷,發(fā)給所有的參編單位。意見反饋還比較高,特別是幕墻企業(yè),表現(xiàn)出極大的興趣。意見回收以后,我進(jìn)行了統(tǒng)計分析,把光伏適應(yīng)或不適應(yīng)幕墻的問題排了個隊,基本上看清了哪些問題是需要解決的。
針對這些問題,我們形成了“標(biāo)準(zhǔn)編制大綱”。根據(jù)編制大綱,我們成立了3個課題組,分別研究相應(yīng)的問題。
第1組的研究課題是“光伏幕墻構(gòu)件開發(fā)試驗研究”,主要研究構(gòu)件尺寸、力學(xué)性能、光學(xué)性能、熱工性能、聲學(xué)性能、安裝要求;
第2組的研究課題是“光伏幕墻布線開發(fā)試驗研究”,主要研究布線類型、基本構(gòu)造、金屬線槽構(gòu)件、框支承構(gòu)件;
第3組的研究課題是“光伏幕墻電氣適應(yīng)性研究”,主要研究保障安全(包括特低電壓、繼電保護(hù)、電擊防護(hù))和供電可靠(包括光伏組件、逆變器、發(fā)電效率等)。
雖然課題組成立了,研究課題也明確了,但承擔(dān)課題研發(fā)的企業(yè)仍然感到無從下手,工作效率不顯著,什么原因呢?
經(jīng)過了解發(fā)現(xiàn),一是他們對課題知其然,但不知其所以然;二是他們在單位都有很多工作,不可能用全部時間做這件事。
怎么辦呢?這個時候正是疫情期間,也不能集中開會,我們就在“騰訊會議”召開線上會議,一共開了6次,讓幕墻企業(yè)的人和組件企業(yè)的人展開討論,我們還把幕墻標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定整理出來,供組件企業(yè)了解,讓他們按要求去開發(fā)樣品。
為了節(jié)省企業(yè)研發(fā)人員的時間,我們還為每個組都設(shè)計了表格,通過填表方式,指導(dǎo)他們?nèi)〉迷囼灁?shù)據(jù)。
比如說構(gòu)件尺寸,建筑師在設(shè)計時要表達(dá)理念,理念通過造型來表現(xiàn),幕墻是建筑的外表皮,不僅要追求審美效果,還要滿足建筑或室內(nèi)的功能要求,幕墻的分格尺寸就會有許多變化。
而光伏組件呢,一直以來都是以地面電站為主,生產(chǎn)工藝主要考慮在滿足地面荷載所要求的強(qiáng)度下,追求經(jīng)濟(jì)的最大化,結(jié)果組件的尺寸也是多種多樣。那么,如何統(tǒng)一兩者之間的尺寸差異呢?
我們就提出,選擇一定的建筑模數(shù)作為解決問題的技術(shù)措施,組件企業(yè)可根據(jù)各自的特點,給出一定的尺寸調(diào)節(jié)范圍,將尺寸的差異最小化。
再比如保障安全,幕墻是由面板和支承體系構(gòu)成的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu),光伏系統(tǒng)的線纜是通過橫梁和立柱敷設(shè)的,如果線纜出現(xiàn)漏電,支承體系也絕不能成為導(dǎo)體。按照建筑電氣的要求,我們就指導(dǎo)企業(yè)提供技術(shù)措施和解決方案。
比方說,可以選擇特低電壓(直流不大于120V),即便橫梁立柱導(dǎo)電,電壓也控制在安全范圍之內(nèi);如果不采取特低電壓,也可以采用繼電保護(hù),線路一旦出現(xiàn)漏電,關(guān)斷器可迅速動作;當(dāng)然,也可以選擇在布線型腔內(nèi)進(jìn)行加強(qiáng)絕緣,使支承體系形成雙重防護(hù)。
標(biāo)準(zhǔn)草案形成以后,我們高度重視參編企業(yè)的意見。為了便于討論,我們以課題組為單元,召開了三次工作會議。
我們都知道,現(xiàn)在的太陽電池技術(shù)越來越多樣化,只有讓不同的技術(shù)用到最合適的地方,才能發(fā)揮出它的最大優(yōu)勢。
比方說單晶硅組件,它就比較適合用在幕墻的非透光部位。逆變器也是這樣,隨著智能化的發(fā)展,它的功能越來越多。功能增加,成本也會增加。如果一味地講求功能全,勢必有些功能會閑置。
對于光伏幕墻來講,保障觸電安全和提高發(fā)電效率可能更加主要。所以,我們就引導(dǎo)企業(yè)針對幕墻和建筑電氣的要求,重點提出該企業(yè)產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)。
拋磚引玉:BIPV現(xiàn)在是一片藍(lán)海,它終究會成為一片紅海
與地面電站相比,光電建筑的應(yīng)用形式更加豐富,初期BAPV的應(yīng)用可能多一些,未來BIPV的應(yīng)用可能會多起來?,F(xiàn)在的BIPV還不太成熟,但發(fā)展空間巨大,需要有更多的創(chuàng)新企業(yè)涌現(xiàn)出來?!豆夥粔?yīng)用指南》希望喚起更多的BIPV創(chuàng)新者。
這個標(biāo)準(zhǔn)計劃用1年時間完成,但開發(fā)試驗研究就用了7個多月。對于一項新產(chǎn)品或新技術(shù)的開發(fā)而言,7個月時間顯然是倉促的,何況參加開發(fā)研究的企業(yè)只有30多家。所以說,這個標(biāo)準(zhǔn)僅僅是開了一個頭,為BIPV的發(fā)展提供了一個指向。其實,更大的發(fā)展還在后面呢。
請大家相信,BIPV是干不完的。中國的房子至少蓋了五千年了,還一直在蓋,因為總有新型的建筑不斷出現(xiàn)。(章放)