不知细心的你有没有发现,出现在高楼大厦上的光伏组件,除了直接依附在建筑物表面上以外,更多地开始直接作为建筑物本身的一部分。无论是柏林的中央火车站,还是鸟巢或水立方,这样的情况已经越来越多了。
如果你坐飞机盘旋在上海世博园区的上方,一定会看到这样的情景,很多展出场馆都无比闪耀。英国零碳馆屋顶上的深色太阳能电池板本身就是屋顶建材,通过吸收太阳能所产生的能量不仅用于发电、供暖,还与风能和地源热能共同带动室内通风,调节屋内的温度和湿度;法国阿尔萨斯案例馆的“水幕太阳能墙”外层同样覆盖太阳能电池板,能把照射到墙体外层的太阳光转换成电,维持“水幕太阳能墙”不断运作的同时,为建筑带来冬暖夏凉的感觉。
这一次,光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaics,下称“BIPV”)的概念开始深入人心。中国馆、主题馆、世博中心和城市未来馆四座标志性建筑上都采用了这种技术。上海世博会上光伏建筑的太阳能发电规模达到4.68兆瓦,年均发电可达406万千瓦时,减排二氧化碳总量逾3400吨。
那么什么是BIPV?BIPV是指用光伏材料部分地代替传统建筑材料,运用到屋顶、玻璃天窗以及幕墙等建筑外层上。南京南洲新能源研究发展有限公司董事长徐诵舜对此做了这样一个形象的比喻:“如果说建筑是人体,过去,光伏材料是人身上的衣服、鞋子、首饰,那么现在,光伏材料便是眼睛、鼻子、嘴,是建筑物不可或缺的组成部分。”
这种新技术的一大好处是,由于与建筑业紧密结合,从建筑最开始的设计到施工环节便加入光伏组件,将组件作为建筑物本身的一部分,而不是附着在表面上可有可无的东西,便大大减少了建筑材料的使用,节约了这部分的成本以及人力成本。所以,BIPV的市场具备着无限的潜力,这个市场的发展速度可能比过去5年里传统光伏市场的速度还要快。
● 国际巨头的先行之旅
据有关机构预测,至2015年,BIPV的总体市场规模近50亿美元。BIPV巨大的市场潜力深深吸引着全世界的公司。
总部位于美国密歇根州的Uni-Solar公司是目前这个领域的领军者,也是最早将屋顶光伏面板商用化的公司。今年年初,Uni-Solar宣布向Enel绿色电力公司提供25兆瓦Uni-Solar品牌屋顶光伏面板,用于CIS-Interporto di Nola公司在意大利的多幢建筑物中。完成之后,可年发电约3300万千瓦时。
Uni-Solar生产的柔性非晶硅太阳能光电模块采用三层复合技术,扩大了其光谱的吸收范围,极大地提高了转换效率。此外,由于在连续的不锈钢板卷上使用特殊的电机工艺,使得这些模块具备了柔韧、可适度弯曲的特性。这一特性使其特别适用于BIPV。
Uni-Solar生产的太阳能屋顶采用的是非晶硅电池。针对通常非晶硅电池转换率较低的问题,Uni-Solar则通过改良的CVD(Chemical Vapor Deposition, 化学气相淀积)技术来解决。CVD即把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其他气体引入反应室,在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。
采用这个技术,不仅能将生产线的吞吐量增加一倍,同时还能够在更大的区域内实现更均匀的材料沉积,从而将长期以来6.7%的电池表面转换率进一步提高。Uni-Solar公司将在2010年内实现部分电池转换率达到8.2%,并且在2011年年底前实现约10%的转换率,并将设备满负荷运转时的生产成本降至每瓦1.5美元。
传统的大型跨国公司也希望在BIPV中分食一杯羹。比如陶氏公司最近推出了一种太阳能瓦片,在设计中结合了低成本的CIGS太阳能电池,使瓦片拥有了发电性能。标准沥青瓦片是美国最流行的屋面材料,而陶氏的太阳能瓦片可以与沥青瓦片一同安装到屋顶上,实现真正的无缝式安装。陶氏把这种太阳能屋瓦设计成与常规瓦片同样的标准,所以那些安装常规瓦片的承包商就可以完成太阳能瓦片的安装。这项技术在去年被美国《时代周刊》评为年度最具创新的50大发明之一,系统将于2011年投入广泛应用。
此外,BIPV也给一些传统的建筑公司开辟了一条新道路。比如德国专门生产新式门窗塑钢框架结构产品的Schüco公司,其采用光伏组件构成半透明的具备隔热性能的玻璃元素,作为玻璃窗的材料,兼顾了节能、耐用和建筑物美观等元素。
● 国内的新砖瓦
国内也有公司开始专攻这个领域。徐诵舜在太阳能应用领域里有着30年的研究经验,在国内众多企业还在争抢着上马多晶硅项目的时候,徐诵舜决定把重点放在BIPV上。有感于光伏市场在外的现状,徐诵舜认为,一定要把目光放到国内光伏的真正应用上。
“要设计出普通百姓都能用的产品,而不仅仅是搞一两个示范工程。”徐诵舜说。不过他的产品初步为世人所知,还是依靠“示范项目”。
在上海世博会联合国馆的正门前,有一个供参观者遮阳避雨的等待区,该区为长40米、深5米、高3.8米,面积200多平方米的一条长廊。这一片等待区使用的便是南京南洲新能源研究发展有限公司新开发的产品。等待区顶面铺设了120块新汉瓦,每块新汉瓦由125mm×125mm的单晶硅片4×9片的排列方阵组成。新汉瓦无须跟踪,可以把一年四季的阳光有效地收
0 条