汉能于今年【nián】10月【yuè】份对外发布了以“汉墙”命名的【de】薄【báo】膜太【tài】阳能幕墙、外墙建【jiàn】材系列产品;11月初,国家能源集团与碧【bì】桂【guì】园集团合作【zuò】建设的,运用了国【guó】家能源集【jí】团薄膜太阳【yáng】能建材【cái】的科【kē】技创【chuàng】新【xīn】小镇建【jiàn】筑光【guāng】伏一【yī】体化科技示范项【xiàng】目在惠州潼湖竣工【gōng】;同样是在11月【yuè】初,中国建材集团于中国国际进口博览会上,对外【wài】展出了一款名为AVANCISSKALA的功能艺术【shù】光伏一体化建筑产【chǎn】品。

 


 

汉【hàn】能【néng】、国【guó】家能源集团、中建材集团研【yán】发【fā】的上【shàng】述产品均以BIPV(建筑光伏一体化)为目【mù】标市场,而【ér】上述各家【jiā】产品也不约而同地采用了薄膜太【tài】阳【yáng】能项【xiàng】下的【de】同一细分技术路线——铜铟镓硒(CIGS)。

应该说,正是包括汉能、国家能源集团【tuán】、中建材集团的相继入局,令BIPV这一业界所憧憬的【de】蓝海市场,得到【dào】了【le】愈发广【guǎng】泛【fàn】的【de】关注【zhù】。

而对于BIPV的发展【zhǎn】,甚【shèn】至【zhì】有研究基于“建筑能【néng】耗降低【dī】的迫切需求【qiú】(建筑能耗约【yuē】占全【quán】社【shè】会【huì】总【zǒng】能耗40%)”,以及“光伏技术目前是赋能建材为数【shù】不多的选择”等主逻辑【jí】,推测其全球市场规模可能达到【dào】数十【shí】万【wàn】亿级【jí】别。

不过,对【duì】于这一预测,尽管一【yī】直致力于铜铟【yīn】镓硒的【de】产【chǎn】业化,中建材【cái】凯【kǎi】盛科【kē】技集团公司光伏事【shì】业技【jì】术总监、德国Avancis公司首席战略官(CSO)陈颉博士在接受《证【zhèng】券【quàn】日报》记者采访时,还【hái】是极为审慎的表达【dá】了“BIPV在【zài】全【quán】世界都没有大规模应用先例,如果仅凭能够发电【diàn】这一特点,那么其未【wèi】来五年甚至十年【nián】的装机规模都不会【huì】有【yǒu】大幅增长”的观点。

专业建材央企入局BIPV市场

BIPV(BuildingIntegratedPhotovoltaics),即通【tōng】过建【jiàn】筑物【wù】,主要是屋顶和墙【qiáng】面与光伏发电集成起来,使建筑物自【zì】身利用太阳能生产电【diàn】力,以满足建筑【zhù】物本身的用【yòng】电和用【yòng】能【néng】需要【yào】。

但【dàn】也【yě】正是由于这【zhè】一定义范畴,BIPV并不【bú】包括如【rú】今在我国乃至全【quán】球已经大范围运用【yòng】的分布式光伏(诸如在屋顶架设的分布式光伏发电系统)。

在业界看来,真正【zhèng】意义上的BIPV,光伏发电与【yǔ】建筑间不【bú】能分割,而应该是【shì】融为一体【tǐ】的,即呈【chéng】现建【jiàn】材化和构件化的特征。比如具备光【guāng】伏【fú】发【fā】电【diàn】功能的瓦,可替代防水材料的柔【róu】性薄【báo】膜【mó】太阳能组【zǔ】件,与中空玻【bō】璃【lí】一样可以透光、隔【gé】音【yīn】的光伏幕墙,以及分散布局的微【wēi】型逆变器,便于搭【dā】建光【guāng】伏的建筑构造等等。

如今中国的BIPV市场【chǎng】,拥【yōng】有了越来越多的拥【yōng】护者、参与者。据《证券日报》记者【zhě】梳理,其【qí】中包【bāo】括【kuò】汉能、龙炎【yán】、中建材、国家能源集团(原神华)、锦江集团、尚越光【guāng】电等企【qǐ】业。

鉴于BIPV市场建材化【huà】和构件化的发【fā】展方向,特【tè】别是于2015年,作【zuò】为专业的建材龙头【tóu】央企——中【zhōng】建材集团从建材角度【dù】的【de】入局,则令各【gè】界更加笃【dǔ】定这一市场广【guǎng】阔的空间。

公开资料显示,2014年【nián】,中国建材集团收购了德国Avancis公司【sī】。成【chéng】立于2006年的【de】Avancis公司是铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产企业,在铜铟镓硒技术方面位居世界前列。

据了解,在保留和【hé】引进Avancis公司的全部【bù】技术团队,继续运【yùn】营其技术中心、研发实验室的基础上,中建材【cái】还建成投产【chǎn】了国内规模最大【dà】的【de】年产1.5吉瓦的铜铟镓硒薄膜太【tài】阳能模组【zǔ】生产线。2016年,Avancis以17.9%的转化效【xiào】率刷新【xīn】了【le】封【fēng】装铜铟【yīn】镓硒【xī】薄膜【mó】组件【jiàn】的【de】世界纪录,该项【xiàng】成就也超越了此前国际知名公司创下的16%、16.5%的转化【huà】效【xiào】率【lǜ】。

计划四年内降本至2.2元/瓦

在光伏【fú】领域【yù】,如今单多晶太阳能组件仍然占据着主流【liú】地【dì】位【wèi】,而薄膜太阳能则更为聚焦于绿色建材、建筑市场。业界认【rèn】为,导致这一格局的主要【yào】原因是,单多晶太阳能在地【dì】面电站、分布【bù】式【shì】光伏系统等【děng】应用上,目【mù】前【qián】来看,具有绝对的成本优【yōu】势【shì】;而薄膜太阳能【néng】在绿色建材、建筑市场,则具【jù】有安全、美观、弱【ruò】光发电效果【guǒ】好、衰【shuāi】减【jiǎn】低等优势【shì】。

尽管【guǎn】认为薄膜太【tài】阳能,特【tè】别是【shì】铜铟【yīn】镓硒的降【jiàng】本空间仍【réng】然巨大,陈【chén】颉目【mù】前却并不看好铜铟镓硒组件与建材、建筑融【róng】合的“赚钱效应【yīng】”。

“我们都知【zhī】道,在【zài】建筑上只有南面的墙【qiáng】才能接收到更多【duō】的阳光【guāng】,安装光伏组件才有意义。但即【jí】便如此,南【nán】面的【de】墙也不能得【dé】到太阳光的直射,这就【jiù】造成【chéng】了光伏发【fā】电效能的减【jiǎn】弱。”陈颉介绍。

这笔经济账并不难算:按照1平方米【mǐ】的薄膜【mó】太阳【yáng】能功率为140瓦【wǎ】计【jì】算,在无法得到太阳能【néng】直射【shè】的建筑南【nán】墙上,其【qí】1小时【shí】的发电量【liàng】约为0.14度,对于用于【yú】幕墙的BIPV应用,有【yǒu】效日照【zhào】时【shí】数约550-930小时/年计算(因不同地区和建筑物的不同位置而【ér】变【biàn】化),其全年发电仅【jǐn】有130度/平方米,若对应工商【shāng】业电价0.7元/度,其【qí】每【měi】平方米发电【diàn】收益不到【dào】100元/年。

“目前,彩色铜铟镓硒光伏功【gōng】能性建【jiàn】材【cái】组【zǔ】件的价格普【pǔ】遍在1700元-2000元/平方米。”因此【cǐ】,陈颉认【rèn】为,“如果只看发电收益,那么【me】现在简【jiǎn】单的铜【tóng】铟镓硒BIPV幕墙应【yīng】用经济性并不好。”

“不过,当铜铟【yīn】镓硒光伏功能性建材组件完全能够承载所有的造型、现【xiàn】代元素,而发【fā】电只是它的一项附件的功能时,我们就实【shí】现了高科技与艺术品【pǐn】的结合,人们一方面享受了艺术,另一【yī】方面也享受了【le】高科技的功能,提【tí】供的【de】是一种科【kē】技艺术化的解决方案【àn】,是BIPV艺术,而不仅仅只是BIPV功能【néng】。”陈【chén】颉介【jiè】绍,“中建材正在这么做,我们的铜铟镓硒功能性建【jiàn】材【cái】可以【yǐ】镂空、划线,有16种颜【yán】色【sè】,并且【qiě】可【kě】以【yǐ】实【shí】现不同尺寸【cùn】大小、几【jǐ】何【hé】形状的定制【zhì】化。”

对于【yú】未来,陈【chén】颉并不担心薄膜太阳能,尤其是【shì】铜铟镓硒在【zài】BIPV市场【chǎng】的优势【shì】会被超【chāo】越【yuè】。“铜铟镓硒薄膜【mó】太【tài】阳能的柔性化、美观度(颜色的一致性),以及【jí】综合发电效率,都是其他光伏产品【pǐn】所无法实【shí】现的。”

例如在综合发电效【xiào】率(弱光性)方面,曾有【yǒu】测【cè】试数据显【xiǎn】示,在垂直于地【dì】面的【de】建筑南立面安装单多晶组件【jiàn】和铜【tóng】铟镓硒组件,相比有倾角【jiǎo】安【ān】装,单多晶组【zǔ】件发电量【liàng】下降了30%,但铜铟镓硒组件仅下降了【le】15%。

同时,陈颉甚至看好铜【tóng】铟镓硒未来【lái】在大型地面电站上的应【yīng】用。“特别【bié】是在【zài】高温【wēn】地【dì】区,铜铟【yīn】镓硒组件的衰减一定比单多晶更好。例【lì】如,单多晶【jīng】的温度系数为0.6%,即温度上升1度,效能相对下降0.6%,而铜【tóng】铟【yīn】镓硒的【de】温度系数【shù】仅【jǐn】为0.15%-0.3%。”

“我们相信【xìn】,通过规模化、技术提【tí】升效率【lǜ】、材料的利用等手段,铜铟【yīn】镓硒的降本空间非常【cháng】大,因此,我们制定的目标是未来【lái】四年【nián】将【jiāng】铜铟【yīn】镓硒光伏组件【jiàn】的价格压缩至2.2元/瓦。”陈颉认为。