丁吉財:BIPV征途上的先行者

2011-08-26 01:02:55 太陽能發(fā)電網(wǎng)
——專訪煙臺中翔置業(yè)有限公司董事長丁吉財先生 說到底,太陽能光伏行業(yè)的健康發(fā)展,依然有賴于其廣泛的市場化平價應用。因此,盡管中國式的光伏“上網(wǎng)標桿電價”出臺,也仍只是促進其實現(xiàn)平價的暫時手段,光伏發(fā)電技術(shù)的廣泛市場化利用,仍然還需要從應用方式上

 

——專訪煙臺中翔置業(yè)有限公司董事長丁吉財先生


  說到底,太陽能光伏行業(yè)的健康發(fā)展,依然有賴于其廣泛的市場化平價應用。因此,盡管中國式的光伏“上網(wǎng)標桿電價”出臺,也仍只是促進其實現(xiàn)平價的暫時手段,光伏發(fā)電技術(shù)的廣泛市場化利用,仍然還需要從應用方式上去尋找突破。
  從目前光伏發(fā)電的兩種主流應用方式來看,大型地面電站由于占地面積大,更適宜于在偏遠荒漠化地區(qū)建設,但由此卻又帶來電力儲存、調(diào)度和輸送等一系列技術(shù)以及利益機制問題,因此在機制理順之前其發(fā)展前景有限,這有風電為證;而光伏建筑一體化的應用方向,則基本規(guī)避了上述問題,其無論是獨立應用還是并入微電網(wǎng),也都更契合光伏發(fā)電本身的技術(shù)特性。目前這種方式在歐洲得到了較為廣泛的推廣,也是歐洲光伏應用的主流。但與歐洲不同的是,國內(nèi)除大型公共建筑外,民用建筑多為高層樓房,不僅單體屋頂面積相對較小,其權(quán)屬分配也是個問題,加之并網(wǎng)方面還存在一些障礙,因此光伏建筑一體化在國內(nèi)的規(guī);茝V并不順利,甚至連管理層目前也只是鼓勵在工業(yè)開發(fā)區(qū)集中推廣示范。也正是在這樣的背景下,一個地產(chǎn)商人自掏腰包在城市小區(qū)中的光伏建筑一體化實踐,無疑就具有更大的探索價值和示范意義。
  地產(chǎn)商與光伏的碰撞
  當房地產(chǎn)開發(fā)商遇到太陽能光伏發(fā)電專家,會發(fā)生什么?
  差不多干了一輩子建筑和地產(chǎn)業(yè)的山東煙臺中翔置業(yè)有限公司(以下簡稱“中翔置業(yè)”)董事長丁吉財先生,在多年前第一次聽說光電建筑一體化概念之后,便敏銳地意識到這會成為未來的發(fā)展趨勢,于是就對這方面的技術(shù)發(fā)展留上了心。在一個偶然的場合,他認識了國內(nèi)著名光伏發(fā)電專家余國光先生,兩人一見如故,從此惺惺相惜。
  十多年后,丁吉財終于與此時已年屆七旬高齡的余國光老先生走到了一起,兩位年齡相差十余歲均已該頤養(yǎng)天年的老爺子,經(jīng)過一番“密謀”,于2009年成立了煙臺鼎城新能源光伏有限公司(以下簡稱“鼎城新能源”),開始了他們的光伏建筑一體化實踐。
  鼎城新能源成立之后做的第一件事,就是將余國光老先生發(fā)明的“高平整度一體化太陽能發(fā)電整體屋頂及安裝方法”申請了國家專利,并順利通過審核。這一專利技術(shù)的最大特點,是光伏組件與建筑的緊密結(jié)合,也就是將光伏組件作為建筑的構(gòu)件來使用,一舉突破了過去光伏系統(tǒng)與建筑分離的安裝方式,實現(xiàn)了光伏系統(tǒng)與建筑的完美結(jié)合。
  這項技術(shù)首先在中翔置業(yè)開發(fā)的城市小區(qū)“煙臺鼎城2008”項目上得到了實踐,鼎城新能源利用該城市小區(qū)中四棟25層的高層樓房屋頂,以建筑構(gòu)件化的方式成功安裝了共計51.2KWp的光伏發(fā)電系統(tǒng),同時還統(tǒng)一在每套樓房南面陽臺外安裝了太陽能平板集熱器,該小區(qū)也因此成為山東省第十一批建筑節(jié)能示范工程。
  對于光伏建筑一體化的概念,業(yè)界一向存有爭議。有人認為,BIPV(Building Integrated Photovoltaic)應該是與建筑物同時設計、同時施工并與建筑物完美結(jié)合的安裝在建筑物上的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),而不滿足上述條件的安裝在建筑物上的太陽能光伏系統(tǒng),則應被稱之為BAPV(Building Attached Photovoltaic)。前者又被稱為“構(gòu)件型”或“建材型”,而后者則被稱為“安裝型”。
  針對這一概念的爭議,實際上反應出目前光伏建筑一體化推廣的最大尷尬,那就是建筑設計師們對光伏技術(shù)知之甚少,他們既沒有責任和壓力去主動掌握光伏系統(tǒng)知識,更沒有義務在建筑結(jié)構(gòu)設計時為光伏系統(tǒng)預留位置和線纜通路。而對光伏系統(tǒng)安裝者來說,一個已然成型的建筑,可施展的余地也已不大;蛟S正是因此,才造成目前市場上“安裝型”的BAPV大行其道。
  作為建筑與地產(chǎn)業(yè)多年的從業(yè)者,丁吉財對此更有體會。在他看來,除了系統(tǒng)成本外,光伏與建筑這兩種完全不同的技術(shù)行業(yè)如何結(jié)合才是光伏建筑一體化推廣的最大難題!氨M管大家都越來越認同光伏與建筑一體化的前景,但由于這是兩個各自獨立的技術(shù)系統(tǒng),如果沒有合理的結(jié)合點,沒有誰會主動去考慮對方的技術(shù)特性。建筑設計師只會立足于建筑自身的安全和美觀思考設計,而光伏系統(tǒng)則要考慮最大化地發(fā)電。因此兩者的結(jié)合,要么誰也不干涉誰,要么不可避免地會形成一些沖突,所以目前大家都圖省事,直接就把地面光伏電站的安裝方式搬到了屋頂上。”丁吉財認為,這種安裝方式給建筑安全留下了許多隱患,比如屋頂?shù)某兄亍⒐夥到y(tǒng)的穩(wěn)固性以及安裝光伏系統(tǒng)時可能對建筑物的結(jié)構(gòu)破壞等。
  而鼎城新能源在“煙臺鼎城2008”項目中的實踐,則是作為房地產(chǎn)開發(fā)商的丁吉財與作為光伏發(fā)電系統(tǒng)專家的余國光的合作,這一結(jié)合恰恰彌補了建筑設計與光伏系統(tǒng)安裝兩者之間的縫隙。正如余國光老先生對BAPV這種模式更為形象的定義——兩張皮,他們兩人以各自的專業(yè)知識與經(jīng)驗,順理成章地將光伏系統(tǒng)與建筑屋頂這兩張“皮”整合成了一張。
  這樣的整合,不僅節(jié)省了材料成本和增加了光伏系統(tǒng)與建筑物的牢固結(jié)合,同時也使得建筑物整體更為美觀。鼎城新能源使用其獨有的專利技術(shù),將光伏組件完全取代了原有的屋頂構(gòu)件,既省卻了原來屋頂建設的工程造價,也使得光伏系統(tǒng)更緊密地與建筑結(jié)合為一體。按照余國光老先生的歸納,這是一種具有顯著“三零”特性的光伏系統(tǒng)與建筑結(jié)合模式,即“零”土地使用、“零”距離輸電、用電黃金時段的“零”排放發(fā)電。
  關于構(gòu)件化光伏系統(tǒng)帶來的屋面防水和抗風抗壓等建筑安全問題,丁吉財介紹,“煙臺鼎城2008”光伏項目除了完全符合相關建筑規(guī)范外,在防雨防水和結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性方面還進行了多次破壞性測試。他表示,以他多年的建筑經(jīng)驗來看,這種屋頂?shù)陌踩越z毫不亞于原來的普通屋頂。
  丁吉財自豪地認為:“‘煙臺鼎城2008’小區(qū)的實踐,實際上是一種對未來城市小區(qū)特別是高層建筑太陽能綜合應用模式的思考和探索,這種將太陽能源系統(tǒng)構(gòu)建到建筑中并與建筑真正結(jié)合為一體的方式,才是真正意義上的BIPV,不僅更易于被建筑設計師和房地產(chǎn)開發(fā)者接受,也更具有社會推廣價值!
  沒有補貼也要實踐
  據(jù)丁吉財介紹,“ 煙臺鼎城2008”光伏項目的投資完全由中翔置業(yè)獨立承擔。他專門為筆者算了一筆帳,“按照當時的行情,這個光伏項目的EPC成本約  為20元/瓦,項目總投資100多萬,均攤到這幾棟樓房的建設成本中,實際上還不到每平方米樓房造價的百分之一,但卻帶來了很大的社會效益,而且這幾棟樓盡管售價高于其他樓房,銷售卻更搶手!
  對于賠錢賺吆喝的疑問,丁吉財表示,光電建筑一體化一定會成為未來的趨勢,只有更早地抓住這個趨勢才有可能在未來的競爭中占據(jù)制高點!胺康禺a(chǎn)開發(fā)占用了大量的土地,也耗費了很多能源,所以國家一直在提倡建筑方面的節(jié)能減排,而太陽能發(fā)電正是這樣一種污染非常少又能夠與建筑很好結(jié)合的能源利用方式,加上國家又連續(xù)出臺鼓勵政策,而且按照現(xiàn)在的成本實現(xiàn)回報也并不難,我們?yōu)槭裁床恢鲃尤嵺`呢?”他反問道。
  何況,“才占建安成本百分之一左右的投入,不僅能夠換來節(jié)能減排的效益,而且還實實在在為小區(qū)百姓減少了電費支出,這樣的經(jīng)濟帳購房者也會算,所以很多人都愿意在當下多花一點成本來買這樣的房子!痹诙〖斂磥恚@正是安裝了光伏和熱水系統(tǒng)的那幾棟房子賣得更快的原因。因為屋頂原本是小區(qū)居民的公共財產(chǎn),但實際上以前大家并沒有從中受益,現(xiàn)在利用起來發(fā)電,從而降低了小區(qū)的公共運營費用,居民都能受益,當然會支持。
  他認為,其實這部分增加的成本完全可以由開發(fā)商自己消化!皩τ谝粭澑邔咏ㄖ䜩碇v,比如25層的樓房,建筑面積大約10000平方米,在煙臺的造價約4000多萬,比較起來屋頂太陽能系統(tǒng)的造價占比非常小,一般只有百分之零點幾,而在北京等大城市由于建筑造價更高,這樣的占比會更小,這部分投資成本開發(fā)商自行消化起來并不困難!辈贿^,他同時也認為,這還是需要國家在政策上予以支持和鼓勵,不光是資金問題,而更多是建筑設計以及并網(wǎng)等機制上的問題。如果政府能夠多少給予一些補貼或政策支持,則更容易引導開發(fā)商主動去投資光伏應用。
  創(chuàng)新需要敢于嘗試
  丁吉財認為自己實際上是一個對新興事物一直都比較感興趣的人,也是一個敢于去嘗試的人。在煙臺項目成功地第一次吃了螃蟹之后,他開始加快了推廣光伏建筑一體化的步伐。目前,鼎城新能源正在中翔置業(yè)于山東菏澤開發(fā)的橡樹灣小區(qū)屋頂建設265KWp光伏建筑一體化項目,該項目仍然采用鼎城新能源擁有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)明專利“高平整度一體化太陽能發(fā)電整體屋頂及安裝方法”。但與煙臺項目不同的是,荷澤項目成功申請成為“國家建設部2010年太陽能光電建筑應用示范項目”,獲得了中央財政10元/瓦的初裝補貼。
  盡管作為房地產(chǎn)開發(fā)商,但丁吉財對于光伏建筑一體化的推廣實踐并沒有僅限于城市小區(qū),他將眼光放到了更遠的“三農(nóng)”問題上。他認為,工業(yè)化和城市化大量地擠占了農(nóng)業(yè)耕地,對未來的糧食安全形成巨大威脅,而近些年來的急功近利式發(fā)展對農(nóng)田質(zhì)量以及農(nóng)業(yè)種植的損害已是觸目驚心,因此規(guī);鉀Q糧食安全生產(chǎn)問題已迫在眉睫。鼎城新能源成立兩年多來,先后設計并建成了黑龍江黑河市20KWp太陽能有機農(nóng)業(yè)大棚示范項目和山東濰坊市峽山生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展區(qū)50.37KWp太陽能現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)示范工廠等項目。丁吉財介紹,鼎城新能源的太陽能現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工廠實踐,采取了包括光伏、沼氣、地熱等在內(nèi)的自然能量,以供應蔬菜或其他作物自然生長,是一種真正意義的有機種植。
  據(jù)濰坊峽山太陽能現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)示范工廠的工作人員介紹,自從項目建成以來,各方趕來學習和取經(jīng)的考察者一直絡繹不絕,是遠近聞名的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工廠樣板工程。
  有句廣告詞這樣說:六十歲的年齡,三十歲的心臟。這句話用在鼎城新能源對技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新的追求上也很是貼切,丁吉財與余國光一位花甲一位古稀,但兩位老先生在創(chuàng)新方面的意識卻一點也不落于人后,在“高平整度一體化太陽能發(fā)電整體屋頂及安裝方法”獲得國家發(fā)明專利不久,其新技術(shù)“平屋頂魚刺狀太陽能發(fā)電網(wǎng)絡低支架”的專利申請再次被國家知識產(chǎn)權(quán)局受理。同時,無論是城市小區(qū)還是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工廠項目,鼎城新能源都不吝于去嘗試新技術(shù),并以開放的心態(tài)與其他能源手段以及節(jié)能減排技術(shù)相結(jié)合,以實現(xiàn)最優(yōu)化的綜合能效。這一點在其太陽能現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工廠中體現(xiàn)更為明顯,除光伏系統(tǒng)外,還大量結(jié)合了新型種植系統(tǒng)、能源供給系統(tǒng)、水源供給系統(tǒng)等,還包括沼氣、光導照明、地源熱泵等諸多綜合能效利用,其諸多創(chuàng)新理念和技術(shù)也已被多方效仿。
  BIPV市場廣闊但障礙也不少
  在很多人看來,城市小區(qū)屋頂面積還是太小,其有限的發(fā)電量難以派上什么用場。丁吉財并不這么認為,在他看來,“這是一個積少成多的問題,即使單體建筑生產(chǎn)的電量不大,但對于用電高峰期來說,眾多建筑合計起來的發(fā)電量卻也是很可觀的。而隨著光電轉(zhuǎn)化效率的不斷提高,即使只將國內(nèi)每年新增建筑中很少的一部分屋頂用來安裝太陽能發(fā)電,那也是一個相當大規(guī)模的發(fā)電廠!
  據(jù)相關數(shù)據(jù),目前我國房屋總建筑面積已超過500億平方米,屋頂面積40億平方米,再加上可利用的南立面面積約50億平方米。按照中國建筑設計研究院光伏事業(yè)部總監(jiān)黃小東的計算,即或這其中只有20%用于安裝光伏系統(tǒng),也會有至少100GW的容量。
  而目前全國每年新增建筑面積達20億平方米,即使只把其中屋頂可利用面積的一半用來發(fā)電,也差不多相當于新建一個三峽電站。
  中央電視臺近日播放的一條新聞,更是給了丁吉財和余國光兩位老爺子以巨大的鼓勵。該新聞講述的是,美國紐約市政府近期對全市建筑進行了一次航拍,發(fā)現(xiàn)整個紐約市全部建筑有60%的屋頂可以用來建設光伏發(fā)電,并由此計算出一年的總發(fā)電量高達5800多兆瓦,完全可以解決紐約市每天用電高峰的困難問題。
  兩位老爺子從這條信息中讀出了兩個趨勢,一是中央電視臺的新聞一般都代表著某種政策或發(fā)展趨勢導向,二是國際標桿大都市紐約對光伏系統(tǒng)的推廣很可能將引起全球其他城市的效仿。
  這的確是一種具有巨大鼓舞意義的解讀。“我們認為,中央電視臺播放紐約的這個新聞,表明國家開始更加重視城市光伏建筑一體化的發(fā)展!倍〖斦J為,此時應該主動提供給政府一些建議,比如如何解決光電建筑一體化中的屋頂發(fā)電系統(tǒng)與建筑物的和諧設計以及城市美觀問題,比如建議政府通過統(tǒng)一測量屋頂可發(fā)電面積和可發(fā)電量,然后繪制成圖并設計出國家補貼的計算公式,由項目業(yè)主或老百姓自行申報!按蠹乙院竺磕甓伎砂粗鴳T例依次申請。美國采用的是平屋頂建筑發(fā)電,在發(fā)電量上肯定遜色于我國的坡屋頂發(fā)電,而美國依然可以實現(xiàn)為國民每年節(jié)省1500美元電費,因此我們的受益將是更大的!
  這樣的設想的確鼓舞人心。但丁吉財也清醒地意識到,這種做法在國內(nèi)施行起來還有很多困難。不過,他相信這是一個長遠的發(fā)展方向,“全國一年新建幾十億平方米的房子,要都按20層高層來計算的話,屋頂就是幾億平方米,發(fā)電潛力非常巨大,國家一定會認識到這一點,F(xiàn)在美國已經(jīng)做出榜樣了,相信我們不久后也會沿著這條路走下去。特別是日本福島核電站事故后,國家對太陽能這么清潔的能源一定會更加重視!
  但建筑與光伏的結(jié)合,目前還缺乏規(guī)范和標準,這對其規(guī);茝V無疑是一個巨大的障礙!白鳛閭鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè),建筑行業(yè)的技術(shù)規(guī)范和規(guī)章制度是非常嚴格的。如果你連基本的標準都沒有,每安裝一個光伏系統(tǒng)都要建筑設計師來重新設計和構(gòu)想,恐怕沒有任何設計師會配合。如果像現(xiàn)在這樣直接把地面安裝方式搬上去把屋頂打得千瘡百孔,誰來為建筑安全負責?”
  基于此,丁吉財建議國家應盡快制訂光伏建筑一體化的技術(shù)標準框架,甚至可以要求新建建筑在設計時就為光伏系統(tǒng)預留接口和安裝空間,這不僅能有效地促進兩個技術(shù)行業(yè)的主動合作,也規(guī)范了雙方的責任和義務。
  另外,已有政策難以落實以及相關部門之間的推委扯皮,也容易打擊安裝者的積極性。對丁吉財來說,已經(jīng)自掏腰包安裝了光伏系統(tǒng),但發(fā)出來的電力卻拿不到電力部門的電費,每天只能源源不斷地免費輸送給電網(wǎng),就讓他有些想不通了!皣艺邞撨M一步調(diào)整,不僅應該強制電網(wǎng)收電,還應該調(diào)整補貼辦法,目前這種補貼初投資的辦法是典型的只管過程不管結(jié)果,只能導致更多的垃圾樣板工程,因此應該調(diào)整初投資補貼為發(fā)電量補貼,按發(fā)電量來決定收益,以利益去驅(qū)動企業(yè)的積極性。只有這樣,光電建筑一體化的規(guī)模化才可能實現(xiàn)!彼ㄗh,政府可以在一些地區(qū)搞試點,發(fā)動相關部門和企業(yè)一起搭建一個管理和研究平臺,來共同研究和制訂相應的制度規(guī)范,來共同做好光伏建筑一體化這篇大文章。
  一次性能源枯竭的現(xiàn)實已迫在眉睫,而隨著規(guī)模化生產(chǎn)和應用,光伏發(fā)電的成本一直在大幅下降,其系統(tǒng)建設成本已經(jīng)越來越接近火電,特別是在沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),商業(yè)用電早在1元/度以上!澳壳肮夥l(fā)電成本已經(jīng)可以讓私人接受,我們完全可以學習歐洲國家的經(jīng)驗,把選擇權(quán)交給老百姓了!倍〖敂嘌裕瑖鴥(nèi)光伏建筑一體化的規(guī);l(fā)展很快就會出現(xiàn),快則三年,慢則五年,而現(xiàn)在正是做儲備的好時機。
  因此,他呼吁更多的開發(fā)商都來做這樣的嘗試,也表示很樂意把這幾年的技術(shù)和經(jīng)驗積累與大家分享。在他看來,這樣一種“零土地占用、零距離送電和零排放”的發(fā)電形式,如果有更多的開發(fā)商參與進來,才可以共同把規(guī)模做大,才可以為節(jié)能減排做出更大的成績!叭绻珖械某青l(xiāng)建筑南向屋頂都拿出一定的比例來安裝太陽能發(fā)電,積少成多,積小城為大城,這將為我們的可持續(xù)發(fā)展解決很大的能源問題!倍〖斎缡瞧谕

 



作者:吳軍杰 來源:《太陽能發(fā)電》雜志 責任編輯:admin

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