赫里歐BIPV,為建筑物穿上發(fā)電的“衣服”
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2019-05-27
核心提示:
在眾多可再生能源發(fā)電技術(shù)中,光伏發(fā)電是同時(shí)具備普適性和分布式的發(fā)電技術(shù),也是最值得期待的一項(xiàng)能源革命技術(shù)。而在光伏發(fā)電的細(xì)分領(lǐng)域,光伏建筑一體化又是擁有最廣闊前景的一匹“黑馬”。
在眾多可再生能源發(fā)電技術(shù)中,光伏發(fā)電是同時(shí)具備普適性和分布式的發(fā)電技術(shù),也是最值得期待的一項(xiàng)能源革命技術(shù)。而在光伏發(fā)電的細(xì)分領(lǐng)域,光伏建筑一體化又是擁有最廣闊前景的一匹“黑馬”。
“還世界一片真正的藍(lán)天,這是每一位新能源行業(yè)從業(yè)者的夢想。赫里歐的愿景不僅僅是將藍(lán)天白云呈現(xiàn)在在天上,還希望體現(xiàn)在建筑屋頂上。”接受記者采訪時(shí),談到赫里歐的未來構(gòu)想,董事長崔永祥充滿期待。
崔永祥提到的建筑屋頂上的“藍(lán)天白云”就是光伏建筑一體化(BIPV)。BIPV的概念并不新奇,早在上世紀(jì)60年代,日本的夏普和NSK就已經(jīng)涉足光伏建筑一體化的領(lǐng)域,并取得了一定成績。赫里歐不是“第一個(gè)吃螃蟹的人”,但確是最知其“營養(yǎng)豐富、滋味鮮美”,并致力于讓中國都吃到螃蟹的人。
在有待發(fā)展的領(lǐng)域開疆拓土的工程并不容易,尤其是在去年531之后,光伏遇冷,分布式受限,唱衰的論調(diào)一度大行其道。加上BIPV作為光伏貴族,在原先的成本條件下,市場更是受限。但赫里歐經(jīng)過廣泛調(diào)研,發(fā)現(xiàn)這片看似不可為市場,其實(shí)非常廣闊。
綜合比較傳統(tǒng)能源與新能源,就會發(fā)現(xiàn),在未來的能源革命里,只有光伏同時(shí)具備最廣泛的“普適性”和“分布性”這兩個(gè)特征。從這個(gè)角度看,光伏是優(yōu)勢明顯的清潔能源,再加上儲能的助力,“光伏+儲能”更是成為未來能源革命的主流解決方案。
而未來的光伏行業(yè),與建筑結(jié)合的發(fā)電形式(簡稱分布式光伏發(fā)電)是其新增裝機(jī)的主要貢獻(xiàn)力量。對比近年來光伏電站的增長情況,中國的地面電站已經(jīng)連續(xù)三年保持15GW左右的新增裝機(jī)容量,全國年總裝機(jī)光伏容量中,分布式光伏呈現(xiàn)逐年增長的勢頭,預(yù)計(jì)2020年新增裝機(jī)50GW的目標(biāo),主要來自分布式。而未來分布式的發(fā)展,必然要以建筑物為主要載體,越往后發(fā)展,建筑一體的光伏發(fā)電就越有市場空間。目前,只是更換屋頂這一項(xiàng),中國每年就大約可以產(chǎn)生兩萬億的市場空間,即使BIPV只能占10%的面積,建材化的光伏產(chǎn)品(BIPV)也有2000億的市場容量,這完全是新能源產(chǎn)業(yè)的“新藍(lán)海”。
藍(lán)海既已鎖定,赫里歐的BIPV事業(yè)必定要拼出個(gè)新發(fā)展。
三年磨一劍,只為求卓越
“過去十年光伏發(fā)展實(shí)踐中我們就發(fā)現(xiàn),在常規(guī)的光伏發(fā)電技術(shù)被用于建筑物一體化時(shí),與建筑充分結(jié)合后帶來的安全隱患就被這樣一個(gè)特殊而又廣泛的應(yīng)用場景放大許多,尤其是電氣安全、消防安全、防火性能、建筑的耐候和耐久性等問題,都面臨諸多考驗(yàn)。”說到安全問題,崔永祥開始強(qiáng)調(diào),赫里歐的BIPV智能光伏瓦系統(tǒng)首先定位是建筑材料,其次才是發(fā)電功能,尤其是與建筑一體的光伏技術(shù),就更要強(qiáng)調(diào)安全。“我們的產(chǎn)品在轉(zhuǎn)換效率等光伏發(fā)電的一些指標(biāo)上是完全滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的,但是在應(yīng)用場景上,我們必須首先保證安全性。”
傳統(tǒng)組件采用組串連接,形成直流側(cè)高壓(1000Vdc, 1500Vdc等級),高壓及串聯(lián)疊加技術(shù)所帶來的風(fēng)險(xiǎn)在地面電站上表現(xiàn)并不明顯,但是應(yīng)用在屋頂之后,由于要與建筑物結(jié)合,就需要保證散熱、承重、人類活動(dòng),并且應(yīng)對各種陰影的遮擋,如建筑陰影、樹葉、鳥類糞便的影響,這些因素會放大傳統(tǒng)光伏技術(shù)的缺陷。最主要的隱患在于,屋面覆蓋安裝的傳統(tǒng)光伏組件就在在潮濕環(huán)境下,高壓直流拉弧效應(yīng)會迅速擊穿屋面,甚至引發(fā)火災(zāi)。加之高壓帶來的PID效應(yīng)以及陰影遮擋導(dǎo)致的熱斑,都是誘發(fā)火災(zāi)事故的主要原因。
過去3 年,由常規(guī)技術(shù)缺陷所造成的著火事故已達(dá)45起,這還只是已經(jīng)被曝光出來的冰山一角,在45起火災(zāi)數(shù)字背后還未被曝光的數(shù)字應(yīng)該只會更多。
為解決這一問題,赫里歐做了很多努力。首先,從技術(shù)路線的選擇上,赫里歐放棄了直流側(cè)高電壓的技術(shù)路線,改用直流側(cè)安全低電壓技術(shù)路線,保證BIPV產(chǎn)品的工作電壓始終低于50Vdc。除此之外,赫里歐還把產(chǎn)品設(shè)計(jì)成了不燃燒體復(fù)合材料,通過正面玻璃和背面鋼板的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),使得合成產(chǎn)品獲得了不燃燒性能。更低的安全電壓技術(shù)、赫里歐在BIPV上的全套專利技術(shù),與建筑的結(jié)合專利技術(shù),共同構(gòu)成了建材化的屋頂系統(tǒng)。赫里歐屋頂系統(tǒng)在安全方面的主要優(yōu)勢在于,它不僅可以做到自身不燃燒,同時(shí)還可保證運(yùn)行過程中不會燃燒。
經(jīng)過一系列消防測試之后,目前,赫里歐的BIPV產(chǎn)品已經(jīng)能達(dá)到A2級(不燃復(fù)合材料)標(biāo)準(zhǔn)。
不僅如此,“我們的產(chǎn)品還同時(shí)具備防火、防水、防潮、耐候、承重的特性,”崔永祥介紹說,“我們公司屬于研發(fā)型初創(chuàng),但在產(chǎn)品正式著手投放市場之前,我們用了將近3年的時(shí)間,做產(chǎn)品的研發(fā),設(shè)計(jì)及試用。今天我們推向市場的產(chǎn)品也已經(jīng)經(jīng)過了眾多試驗(yàn)和較長時(shí)間的驗(yàn)證,并且獲得了第三方機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。不管從發(fā)電屋頂系統(tǒng)本身,還是建筑設(shè)計(jì)師角度,我都必須為市場負(fù)責(zé),確保系統(tǒng)的安全可靠。”
鉆石品質(zhì)磚石成本,赫里歐只為平價(jià)而生
BIPV技術(shù)始見于航天,一直被視為光伏和建筑皇冠上的鉆石,鉆石品質(zhì)和附加價(jià)值固然令人心動(dòng),但鉆石的價(jià)格卻讓大多數(shù)人望而卻步。于是,BIPV作為光伏屆的奢侈品,一直處于叫好不叫座的窘境。
如何將讓高貴的BIPV“走下神壇”,進(jìn)入“尋常百姓家”一直以來都是業(yè)界抓耳撓腮想要突破的難點(diǎn)。多少年來,行業(yè)一直卡在成本關(guān)卡上,進(jìn)退兩難。
談到降本難關(guān),崔永祥自信一笑,“赫里歐是為平價(jià)而生的,我們期待光伏平價(jià)的到來。我們的產(chǎn)品雖追求卓越,但其實(shí)我們的成本并不算高。”
光伏建筑一體化,本身是一種材料的升級,而不是一種材料的淘汰。不管是舊的屋頂或已有屋頂?shù)母采w式安裝,還是直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)屋面材料與建筑融為一體的光伏建筑一體化設(shè)計(jì),赫里歐四合一式顛覆式創(chuàng)新,可以同時(shí)節(jié)省屋頂、支架、安裝和維護(hù)成本,從總體投資來講,都是對成本的降低,對應(yīng)用技術(shù)的重大突破。
最典型的例子就是,從使用壽命來看,常規(guī)的彩鋼瓦屋頂每10年左右就會因?yàn)椴牧箱P蝕和耐久性不夠而需要更換。這樣一來,在可供光伏發(fā)電的25年期間,會面臨兩到三次屋面材料的更換。更換屋面材料必定要移除光伏組件和支架,這無疑會大大增加系統(tǒng)的運(yùn)行成本。按照當(dāng)前分布式發(fā)電每瓦4元的成本計(jì)算,每次更換拆卸,都會增加1.0~1.5元/W的成本,這樣在25年的全生命周期內(nèi),實(shí)際的投資成本變?yōu)榱嗣客?元~8元。這是目前很多投資傳統(tǒng)分布式發(fā)電項(xiàng)目中所忽略的問題。
與傳統(tǒng)材料相比,赫里歐BIPV產(chǎn)品的使用期限可以完全覆蓋光伏發(fā)電的年限,做到25年無需更換屋頂,將與建筑屋頂結(jié)合的優(yōu)勢直接轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)壽命周期的綜合成本優(yōu)勢。在產(chǎn)品使用的25年內(nèi),赫里歐BIPV智能光伏瓦屋頂系統(tǒng)綜合總成本較傳統(tǒng)的附著式安裝系統(tǒng)(BAPV)大約節(jié)省三分之一。
崔永祥還表示,“從光伏建筑一體化角度來看,建筑本身還應(yīng)該承擔(dān)更多的成本,如果將屋面材料的光伏發(fā)電功能僅僅作為附加功能,那么這項(xiàng)功能的成本是很低的。我們曾經(jīng)做過測算,如果將新建及未來更換所花銷的成本全部扣除,只計(jì)算我們在光伏發(fā)電功能上的投入,BIPV系統(tǒng)光伏發(fā)電功能投資已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的光伏技術(shù)。因?yàn)榻ㄖ旧硪ㄥX,屋頂?shù)慕ㄔO(shè)要也花錢,如果把這些剛性投入刨去,只算光伏發(fā)電功能,其實(shí)投資僅需要2.0~2.5元/w左右。”因此,從這個(gè)角度看BIPV產(chǎn)品已經(jīng)迎來光伏分布式項(xiàng)目的平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代。
目前,BIPV產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了具備可投資商業(yè)化的關(guān)鍵點(diǎn)。未來,通過投資拉動(dòng)系統(tǒng)成本的持續(xù)降低,技術(shù)的進(jìn)步以及規(guī)模化的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)的投資成本還能進(jìn)一步降低。
“腳踏實(shí)地,仰望星空”,用這句話形容赫里歐的發(fā)展再合適不過。創(chuàng)新助力企業(yè)發(fā)展,質(zhì)量才能行穩(wěn)致遠(yuǎn)的道理,崔永祥爛熟于心,所以赫里歐向前邁進(jìn)的每一步都走的踏踏實(shí)實(shí)。但同時(shí),敢于顛覆常規(guī)分布式,實(shí)施跨界整合的赫里歐目標(biāo)并不局限于只在“新藍(lán)海”里開疆拓土。因?yàn)樘ь^的那片藍(lán)天,腳下的這片熱土,遠(yuǎn)處的青山,山上的甘泉,這一切,才是赫里歐真正的征途。