——專訪煙臺鼎城新能源光伏有限公司總經(jīng)理余國光先生

 

真正的光伏建筑一體化，首先應(yīng)該體現(xiàn)出設(shè)計思想的一體化。
　　　　　　　　　　　　　　　　  ——余國光

 

　　“十二五”光伏裝機目標經(jīng)過數(shù)次上調(diào)，最后定格為21GW。
　　同時，政策激勵偏向分布式利用的意圖也更加明確。無疑，國內(nèi)市場將因此掀起光電建筑的建設(shè)高潮。
　　正所謂“名正”方可“言順”，國內(nèi)光電建筑市場雖已經(jīng)過幾年的發(fā)展與積累，但無論是概念定義還是與建筑結(jié)合的技術(shù)與模式，抑或是政策與電網(wǎng)接入等，都仍存在著不少問題乃至爭議，亟待厘清。
　　雖說百花齊放才是春，光電建筑的技術(shù)與模式，當(dāng)然應(yīng)該鼓勵不斷創(chuàng)新，才可能讓這一清潔能源與建筑的“聯(lián)姻”更好地造福民眾。但光伏與建筑，是兩個完全不同的行業(yè)。兩者的結(jié)合，涉及兩種技術(shù)如何更有效、更經(jīng)濟地融合與共生，涉及到誰配合誰、又該如何配合的問題。建筑及其技術(shù)的發(fā)展，幾乎是伴隨著人類社會有史以來就存在的；而光伏，相比而言不過是一個初生的嬰兒，有著太多的不成熟。
　　對此，余國光老先生有著清醒的認識。
　　作為國內(nèi)最資深的光伏技術(shù)專家之一，半導(dǎo)體專業(yè)出身的余老，早在上個世紀70年代就進入了光伏行業(yè)，并一直在國內(nèi)光伏利用的最前沿市場之一新疆，主導(dǎo)研發(fā)和首創(chuàng)了多項國內(nèi)光伏利用的第一，擁有豐富的光伏技術(shù)及系統(tǒng)集成實踐經(jīng)驗，對光伏利用有著非常深刻的認識與理解。
　　雖年逾古稀，余老爺子卻寶刀未老，而今仍如神農(nóng)嘗百草般，試驗和推廣著各種光伏系統(tǒng)集成的技術(shù)與模式，特別是光伏與建筑的結(jié)合。
　　日前，《太陽能發(fā)電》雜志記者前往海濱城市煙臺，就當(dāng)前的光電建筑現(xiàn)狀及發(fā)展專訪了現(xiàn)任煙臺鼎城新能源光伏有限公司（以下簡稱“鼎城光伏”）總經(jīng)理、總工程師的余國光老先生。

 

　　《太陽能發(fā)電》雜志：您親身經(jīng)歷了國內(nèi)光伏行業(yè)從無到有、從有到壯大的全過程，且一直“戰(zhàn)斗”在光伏利用的最前沿市場，您能否談?wù)剬�光伏技術(shù)以及這一技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程的看法？
　余國光：你這個題目太大了，不是我老頭子回答得了的。
　　不過，以我的專業(yè)知識來理解這個問題，我覺得，把半導(dǎo)體技術(shù)利用到太陽能發(fā)電上，或者說我們規(guī)模化地利用太陽能源，應(yīng)該是能源利用的一大進步，也是人類社會的一大進步，它帶給我們的改變，才剛剛開始。
　　我在這個行業(yè)里“混”了幾十年，從一開始被認為是不務(wù)正業(yè)，到逐漸被人接受，再到如今這么火暴，差不多可以說是經(jīng)歷了光伏技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展的全過程。雖然我比較早就認為光伏技術(shù)會有不錯的發(fā)展前途，但卻也沒有想到這個技術(shù)會這么快產(chǎn)業(yè)化，會這么快形成如今這樣一個全球的市場，更沒想到中國的光伏制造業(yè)規(guī)模會這么快發(fā)展到世界第一。
　　這當(dāng)然是值得我們這些一直在搞光伏的人很欣慰的事。
　　只是，中國光伏業(yè)確實是個“命苦的孩子”，從一生下來就是個“兩頭在外”的怪胎和畸形兒。我國光伏產(chǎn)業(yè)在短短的十余年便經(jīng)歷了從小到大、從大到強成為世界光伏制造業(yè)強國的過程，這是不爭的事實，值得我們驕傲。但這個行業(yè)確實太年輕了，發(fā)展很不理性很不成熟。
　　究其原因，我覺得最大的問題，可能是以前我們把這樣一個基礎(chǔ)性和能源性的行業(yè)，也當(dāng)作了一般的出口性行業(yè)來對待了。造成了我們過去忽略了國內(nèi)市場的培育、規(guī)劃等基礎(chǔ)建設(shè)，使得這個行業(yè)過于依賴國外市場，過于自由發(fā)展。帶來的結(jié)果就是，人家的市場上不過才刮點兒風(fēng)，我們這邊就噴嚏、鼻涕的感冒連連，也帶來了如今的全行業(yè)性過剩危機。
　　國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展很不協(xié)調(diào)，不僅下游應(yīng)用市場遠遠不匹配，整體的技術(shù)實力也還很薄弱。我們的技術(shù)水平基本上也一直處于跟隨狀態(tài)，自主創(chuàng)新能力薄弱，雖然距離國際先進水平的差距并不大，但仍有不少核心技術(shù)被控制在別人手里。
　　國內(nèi)光伏行業(yè)能否真正成為世界領(lǐng)先，不僅要取決于我們的智慧和資金，更要取決于產(chǎn)業(yè)領(lǐng)袖們的勇氣和膽略。如果企業(yè)都敢于在技術(shù)創(chuàng)新上大膽投入，更多地采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新興技術(shù)，通過前期積累的大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)驗，加上自主創(chuàng)新這個發(fā)動機，則中國完全有能力領(lǐng)跑世界光伏產(chǎn)業(yè)；如果依然迷信外來的技術(shù)，不敢創(chuàng)新，則現(xiàn)有的“大腕兒”們恐怕也很難擺脫曇花一現(xiàn)的結(jié)果，成為過眼煙云。

 

　　《太陽能發(fā)電》雜志：那么，在您看來，國內(nèi)市場的培育和基礎(chǔ)建設(shè)有哪些工作要做？
　余國光：鑒于目前的經(jīng)濟形勢和行業(yè)形勢，要拯救國內(nèi)光伏業(yè)，唯一可行的辦法就是要大力拓展國內(nèi)應(yīng)用市場。
　　事實上，在這方面政府相關(guān)部門已經(jīng)很盡力了，自2009年以來短短的三年時間里，國家發(fā)改委、能源局、科技部、工信部、財政部、住建部等相繼發(fā)了幾十個文件、通知和辦法，針對一個行業(yè)如此密集發(fā)文，恐怕是自建國以來都很罕見的，可見國家層面對于光伏行業(yè)的高度重視和積極支持。
　　只是，可能也正是因為各個部門都高度重視，致使一些政策缺乏系統(tǒng)性，相互之間也有一些沖突。當(dāng)然，這都是發(fā)展中的問題，也只能依靠在發(fā)展中來解決。
　　對于國內(nèi)市場的培育和基礎(chǔ)建設(shè)，最重要的可能仍是市場路線的問題。也就是對于光伏這樣一種技術(shù)的利用，從長遠來看，它究竟適合哪種發(fā)展模式？
　　我覺得，可能還是就近發(fā)電就近消納的方式更符合這種技術(shù)的特點，才能夠更有效率地利用好太陽能。不管是大型地面電站還是與建筑結(jié)合的光伏系統(tǒng)，遵循這個原則，可能才更有前途。

　　《太陽能發(fā)電》雜志：最近這些年，您一直專注于光伏與建筑結(jié)合的領(lǐng)域，您怎么看待光電建筑的發(fā)展？
　余國光：正如前面所說，政府這幾年密集地發(fā)布了不少鼓勵光伏的政策文件。而這其中，又尤其以針對光伏與建筑結(jié)合的政策為多。
　　實際上，上世紀九十年代歐州就有人提出“零能房”的概念；隨后，德國風(fēng)起云涌地掀起了光伏屋頂建設(shè)；美國克林頓總統(tǒng)宣布“百萬屋頂”計劃；日本推出“新陽光”計劃；國內(nèi)則最先由崔容強教授提出在上海推廣“十萬屋頂”計劃。正是這些基于低能耗與清潔能源利用的建筑計劃，帶動了世界光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
　　因此，光伏技術(shù)的規(guī)�；�民用，是由與建筑結(jié)合開始的，這也說明這種技術(shù)與建筑有著不解之緣。
　　目前，政府高度重視光伏建筑一體化的發(fā)展，出臺了《分布式發(fā)電管理辦法》和《并網(wǎng)管理辦法》（草案）等針對性很強的文件，明確鼓勵民間資本投資分布式發(fā)電；加上近期國家再次提高“十二五”光伏裝機目標，以及明確支持光電建筑等分布式發(fā)電的態(tài)度。都預(yù)示著政策開始偏向光電建筑應(yīng)用，也標志著國內(nèi)民用可再生能源發(fā)電領(lǐng)域有望全面放開。
　　因此，民間投資積極性高漲，太陽能屋頂、分布式發(fā)電已是大勢所趨，也已是勢在必行。
　　由于國內(nèi)的光伏建筑項目建成時間都不長，還沒有足夠的運行時間，因此現(xiàn)在還不能妄加評估其中的優(yōu)劣。但這些項目在前期運作中存在的一些普遍問題，仍是值得探討的。
　　正如王長貴老先生所說，光伏建筑一體化是一個系統(tǒng)工程，是一篇“大文章”；也正如住建部媒體的評論，“‘光電建筑一體化’的問題討論已久，而可圈可點的項目甚少。”
　　從實際上來看，我們已經(jīng)實施了不少的光電建筑項目，“BIPV”項目也是滿天飛，但真正意義上的BIPV在哪里？
　　至少，我沒有看到。
　　光伏與建筑相結(jié)合是專業(yè)性很強的事，是需要兩種技術(shù)相互配合的事，可我們在實際的工程實施中卻是非常地不專業(yè)，有些甚至是簡單地想當(dāng)然。
　　我最近查看了國內(nèi)己建成的一些光伏建筑的圖片，發(fā)現(xiàn)不少都是簡單地把荒漠電站直接搬到屋頂上，就成了光伏建筑一體化，這不是赤裸裸地偷換了光伏建筑的神圣概念嗎？
　　這樣的屋頂光伏系統(tǒng)，無論從電池方陣的側(cè)面還是背面看，都不僅有損建筑視覺美觀，還帶來了嚴重的安全問題和浪費問題。遇到大風(fēng)怎么抵抗？使用那么多鋼材做支架，是在賣鋼材還是賣太陽電池？是要幫助鋼鐵行業(yè)解困嗎？那么，建筑屋頂?shù)暮奢d誰負責(zé)？
　　另外，平鋪在屋頂上的光伏建筑工程比比皆是，約占整體實施項目的三分之一以上。只要是干光伏的人，都知道電池組件的傾角對發(fā)電效率影響極大。因此也不難計算出，平鋪式屋頂電站項目不是多投入10~15%的資金就是少發(fā)了10~15%的電。何況，采用平鋪方式安裝的光伏系統(tǒng)與原屋頂形成了“兩張皮”，對于電池方陣的散熱極為不利。大家都知道晶體硅太陽電池具有負溫度系數(shù)，溫度越高發(fā)電越少，這也是非洲喜歡用非晶硅太陽電池的原因。
　　真正的光伏建筑一體化，首先應(yīng)該體現(xiàn)出設(shè)計思想的一體化。建筑是一個古老的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，規(guī)范、標準均十分嚴謹，而光伏卻是一個新興產(chǎn)業(yè)，就好像古樹與新芽的關(guān)系。目前之所以工程質(zhì)量不高、技術(shù)含金量低，主要是因為大多數(shù)工程是在己有的建筑屋頂上進行，無法體現(xiàn)出建筑專家的聰明智慧。
　　因此，應(yīng)該說目前很多光伏建筑只能叫做屋頂光伏電站，根本不能叫做光伏建筑一體化�？勺钇鸫a的是，別那么浪費鋼材好不好？為什么就不能使用低支架呢？比如我們使用的低支架網(wǎng)絡(luò)型結(jié)構(gòu)，不僅均分了支架的荷重、增強了抗風(fēng)能力，還至少能節(jié)約三分之一的鋼材，也大大降低了對建筑美觀的影響。

 

　　《太陽能發(fā)電》雜志：那么，能談?wù)勀�在光伏建筑一體化方面有哪些嘗試嗎？
　余國光：可能是因為職業(yè)毛病吧，我當(dāng)時還在新疆工作，因多次去酷熱的吐魯番，就萌發(fā)了能否利用太陽能建成冬暖夏涼住房的念頭。于是，我開始關(guān)注光伏建筑的發(fā)展，并收集了不少的資料，做了一些力所能及的研究。
　　當(dāng)古稀之年從新疆回到內(nèi)地后，我這個七十歲的老頭子又實現(xiàn)了“再就業(yè)”，到山東當(dāng)起了“農(nóng)民工”，專門就跟光伏建筑較起了勁兒，專門研究如何把太陽發(fā)電變成整體屋頂，以實現(xiàn)真正意義上的光伏建筑一體化。
　　這幾年來，鼎城光伏嘗試了在高層建筑屋頂?shù)臉?gòu)件一體化光伏系統(tǒng)安裝、與農(nóng)業(yè)大棚等農(nóng)業(yè)設(shè)施結(jié)合的光伏系統(tǒng)等。
　　經(jīng)過摸索和實踐，我們搞出來了一個“高平整度一體化太陽能發(fā)電整體屋頂”的模式，實現(xiàn)了光伏系統(tǒng)替代建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件化集成和安裝，并在2009年獲得了國家發(fā)明專利。

 

　　《太陽能發(fā)電》雜志：這個“高平整度一體化太陽能發(fā)電整體屋頂”有什么特點？
　余國光：簡單地說，這種技術(shù)就是將光伏系統(tǒng)集成為建筑本身的功能構(gòu)件--屋頂，并替代了原來的建筑材料，而且完全實現(xiàn)構(gòu)件化安裝，且不使用一滴膠。
　　這幾年來，我查閱了很多光電建筑的資料和專利技術(shù)，并請相關(guān)研究機構(gòu)作了文獻查新。我仔細分拆了查閱到的專利技術(shù)，發(fā)現(xiàn)不少都是為了專利而專利，根本沒有可操作性。其中有一個日本的發(fā)明專利，其指導(dǎo)思想是“阻”，光申報圖紙就有近百張，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。而我的“高平整度一體化太陽能發(fā)電整體屋頂”的指導(dǎo)思想則是“疏”，申報圖紙僅有五張，結(jié)構(gòu)也很簡單。
　　因為我曾在國內(nèi)一家最早引進美國太陽電池組件生產(chǎn)線的單位工作過，因此對太陽電池組件的結(jié)構(gòu)很了解。我知道，要實現(xiàn)光伏系統(tǒng)成為建筑構(gòu)件，且不用一滴膠去安裝，就要采用結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法，還要對太陽電池組件的結(jié)構(gòu)做一些改變。
　　目前鼎城光伏使用的太陽電池組件，己不是通常意義上的組件，而是經(jīng)過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計的專用太陽電池組件。這種組件由工廠模塊化生產(chǎn)，兼有砼屋面板、SBS防水層、屋面瓦三種建筑材料的功能，并改變了傳統(tǒng)太陽電池組件與支架的縱向聯(lián)接為橫向聯(lián)接。
　　這個技術(shù)用幾句話可以總結(jié)，那就是：構(gòu)思新穎、設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、安裝高效、效果完美。
　　構(gòu)思新穎、設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單前面已經(jīng)說了。而由于設(shè)計的巧妙和結(jié)構(gòu)的簡單，因此安裝起來就特別方便。通過大量工程統(tǒng)計，我們發(fā)現(xiàn)，十個熟練工人五天可至少安裝100KW，安裝非常高效。
　　而效果完美，可以用工程實景圖片（見右圖）來說明：從表面上看，圖片上的電池方陣與傳統(tǒng)的電池方陣并無兩樣，但仔細看就會發(fā)現(xiàn)，圖片中的電池方陣表面無任何一個固定卡，也沒有用結(jié)構(gòu)膠粘的痕跡，上、下兩個太陽電池組件之間的聯(lián)接也是無縫的，且滴水不漏。
　　這種用結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法，是一種不同于現(xiàn)有光伏建筑一體化的全新結(jié)構(gòu)模式：不用一滴膠就將電池組件組裝成一個發(fā)電方陣，并完全替代了建筑物的南坡屋頂，使太陽能發(fā)電方陣成為建筑物整體功能結(jié)構(gòu)的一部份——“屋頂”，還節(jié)省了原屋頂400~500元/㎡的工程造價。
　　這種以建筑物為載體的用戶側(cè)并網(wǎng)太陽能發(fā)電模式具有顯著的“三零”特性，即“零”土地使用、“零”距離輸電、用電黃金時段的“零”排放發(fā)電。
　　目前，我們用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計已在多個國家級、省級康居工程和綠色建筑中設(shè)計安裝了屋頂光伏電站項目，最早的己有效運行超過三年，至今還未發(fā)現(xiàn)任何問題。

 

　　《太陽能發(fā)電》雜志：您能否為我們總結(jié)一下光電建筑的設(shè)計應(yīng)該注意哪些問題？
　余國光：首先是思路正確。比如我們的“高平整度一體化太陽能發(fā)電整體屋頂”技術(shù)，目標就是要把太陽能發(fā)電方陣作為建筑整體的功能構(gòu)件來考慮，這樣的結(jié)構(gòu)才能使光伏發(fā)電和建筑物形成有機統(tǒng)一的整體，才能經(jīng)得起時間的考驗。
　　其次是要結(jié)構(gòu)簡單，要滿足建筑物本身的部分功能。如果結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不但安裝起來需要技術(shù)，還可能大大增加成本，這對于原本成本就較高的光伏來說是不實用的。如果不能承擔(dān)建筑物的部分功能，那就仍是一個“多余”的東西附加在了建筑上，與建筑就談不上融合，就不是真正的一體化。
　　再者是散熱與抗震性能要好。既要照顧到光伏組件發(fā)電對環(huán)境的要求，還要照顧到建筑本身的安全，比如防水、防風(fēng)、防震等，當(dāng)然，還有更重要的與建筑物壽命匹配的問題。做到這些，才是真正意義上的光電建筑一體化。

 

 

 

作者：吳軍杰 來源：《太陽能發(fā)電》雜志 責(zé)任編輯：admin