赫里欧BIPV,为建筑物穿上发电的“衣服”

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-05-27  来源:华夏能源网  浏览次数:171
核心提示:在众多可再生能源发电技术中,光伏发电是同时具备普适性和分布式的发电技术,也是最值得期待的一项能源革命技术。而在光伏发电的细分领域,光伏建筑一体化又是拥有最广阔前景的一匹“黑马”。

 “还世界一片真正的蓝天,这是每一位新能源行业从业者的梦想。赫里欧的愿景不仅仅是将蓝天白云呈现在在天上,还希望体现在建筑屋顶上。”接受记者采访时,谈到赫里欧的未来构想,董事长崔永祥充满期待。

崔永祥提到的建筑屋顶上的“蓝天白云”就是光伏建筑一体化(BIPV)。BIPV的概念并不新奇,早在上世纪60年代,日本的夏普和NSK就已经涉足光伏建筑一体化的领域,并取得了一定成绩。赫里欧不是“第一个吃螃蟹的人”,但确是最知其“营养丰富、滋味鲜美”,并致力于让中国都吃到螃蟹的人。

在有待发展的领域开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,唱衰的论调一度大行其道。加上BIPV作为光伏贵族,在原先的成本条件下,市场更是受限。但赫里欧经过广泛调研,发现这片看似不可为市场,其实非常广阔。

综合比较传统能源与新能源,就会发现,在未来的能源革命里,只有光伏同时具备最广泛的“普适性”和“分布性”这两个特征。从这个角度看,光伏是优势明显的清洁能源,再加上储能的助力,“光伏+储能”更是成为未来能源革命的主流解决方案。

而未来的光伏行业,与建筑结合的发电形式(简称分布式光伏发电)是其新增装机的主要贡献力量。对比近年来光伏电站的增长情况,中国的地面电站已经连续三年保持15GW左右的新增装机容量,全国年总装机光伏容量中,分布式光伏呈现逐年增长的势头,预计2020年新增装机50GW的目标,主要来自分布式。而未来分布式的发展,必然要以建筑物为主要载体,越往后发展,建筑一体的光伏发电就越有市场空间。目前,只是更换屋顶这一项,中国每年就大约可以产生两万亿的市场空间,即使BIPV只能占10%的面积,建材化的光伏产品(BIPV)也有2000亿的市场容量,这完全是新能源产业的“新蓝海”。

蓝海既已锁定,赫里欧的BIPV事业必定要拼出个新发展。

三年磨一剑,只为求卓越

“过去十年光伏发展实践中我们就发现,在常规的光伏发电技术被用于建筑物一体化时,与建筑充分结合后带来的安全隐患就被这样一个特殊而又广泛的应用场景放大许多,尤其是电气安全、消防安全、防火性能、建筑的耐候和耐久性等问题,都面临诸多考验。”说到安全问题,崔永祥开始强调,赫里欧的BIPV智能光伏瓦系统首先定位是建筑材料,其次才是发电功能,尤其是与建筑一体的光伏技术,就更要强调安全。“我们的产品在转换效率等光伏发电的一些指标上是完全满足现有标准的,但是在应用场景上,我们必须首先保证安全性。”

传统组件采用组串连接,形成直流侧高压(1000Vdc, 1500Vdc等级),高压及串联叠加技术所带来的风险在地面电站上表现并不明显,但是应用在屋顶之后,由于要与建筑物结合,就需要保证散热、承重、人类活动,并且应对各种阴影的遮挡,如建筑阴影、树叶、鸟类粪便的影响,这些因素会放大传统光伏技术的缺陷。最主要的隐患在于,屋面覆盖安装的传统光伏组件就在在潮湿环境下,高压直流拉弧效应会迅速击穿屋面,甚至引发火灾。加之高压带来的PID效应以及阴影遮挡导致的热斑,都是诱发火灾事故的主要原因。

过去3 年,由常规技术缺陷所造成的着火事故已达45起,这还只是已经被曝光出来的冰山一角,在45起火灾数字背后还未被曝光的数字应该只会更多。

为解决这一问题,赫里欧做了很多努力。首先,从技术路线的选择上,赫里欧放弃了直流侧高电压的技术路线,改用直流侧安全低电压技术路线,保证BIPV产品的工作电压始终低于50Vdc。除此之外,赫里欧还把产品设计成了不燃烧体复合材料,通过正面玻璃和背面钢板的复合材料结构,使得合成产品获得了不燃烧性能。更低的安全电压技术、赫里欧在BIPV上的全套专利技术,与建筑的结合专利技术,共同构成了建材化的屋顶系统。赫里欧屋顶系统在安全方面的主要优势在于,它不仅可以做到自身不燃烧,同时还可保证运行过程中不会燃烧。

经过一系列消防测试之后,目前,赫里欧的BIPV产品已经能达到A2级(不燃复合材料)标准。

不仅如此,“我们的产品还同时具备防火、防水、防潮、耐候、承重的特性,”崔永祥介绍说,“我们公司属于研发型初创,但在产品正式着手投放市场之前,我们用了将近3年的时间,做产品的研发,设计及试用。今天我们推向市场的产品也已经经过了众多试验和较长时间的验证,并且获得了第三方机构的认证。不管从发电屋顶系统本身,还是建筑设计师角度,我都必须为市场负责,确保系统的安全可靠。”

钻石品质砖石成本,赫里欧只为平价而生

BIPV技术始见于航天,一直被视为光伏和建筑皇冠上的钻石,钻石品质和附加价值固然令人心动,但钻石的价格却让大多数人望而却步。于是,BIPV作为光伏届的奢侈品,一直处于叫好不叫座的窘境。

如何将让高贵的BIPV“走下神坛”,进入“寻常百姓家”一直以来都是业界抓耳挠腮想要突破的难点。多少年来,行业一直卡在成本关卡上,进退两难。

谈到降本难关,崔永祥自信一笑,“赫里欧是为平价而生的,我们期待光伏平价的到来。我们的产品虽追求卓越,但其实我们的成本并不算高。”

光伏建筑一体化,本身是一种材料的升级,而不是一种材料的淘汰。不管是旧的屋顶或已有屋顶的覆盖式安装,还是直接代替传统屋面材料与建筑融为一体的光伏建筑一体化设计,赫里欧四合一式颠覆式创新,可以同时节省屋顶、支架、安装和维护成本,从总体投资来讲,都是对成本的降低,对应用技术的重大突破。

最典型的例子就是,从使用寿命来看,常规的彩钢瓦屋顶每10年左右就会因为材料锈蚀和耐久性不够而需要更换。这样一来,在可供光伏发电的25年期间,会面临两到三次屋面材料的更换。更换屋面材料必定要移除光伏组件和支架,这无疑会大大增加系统的运行成本。按照当前分布式发电每瓦4元的成本计算,每次更换拆卸,都会增加1.0~1.5元/W的成本,这样在25年的全生命周期内,实际的投资成本变为了每瓦7元~8元。这是目前很多投资传统分布式发电项目中所忽略的问题。

与传统材料相比,赫里欧BIPV产品的使用期限可以完全覆盖光伏发电的年限,做到25年无需更换屋顶,将与建筑屋顶结合的优势直接转化为系统寿命周期的综合成本优势。在产品使用的25年内,赫里欧BIPV智能光伏瓦屋顶系统综合总成本较传统的附着式安装系统(BAPV)大约节省三分之一。

崔永祥还表示,“从光伏建筑一体化角度来看,建筑本身还应该承担更多的成本,如果将屋面材料的光伏发电功能仅仅作为附加功能,那么这项功能的成本是很低的。我们曾经做过测算,如果将新建及未来更换所花销的成本全部扣除,只计算我们在光伏发电功能上的投入,BIPV系统光伏发电功能投资已经远远低于传统的光伏技术。因为建筑本身要花钱,屋顶的建设要也花钱,如果把这些刚性投入刨去,只算光伏发电功能,其实投资仅需要2.0~2.5元/w左右。”因此,从这个角度看BIPV产品已经迎来光伏分布式项目的平价上网时代。

目前,BIPV产业进入了具备可投资商业化的关键点。未来,通过投资拉动系统成本的持续降低,技术的进步以及规模化的发展,产业的投资成本还能进一步降低。

“脚踏实地,仰望星空”,用这句话形容赫里欧的发展再合适不过。创新助力企业发展,质量才能行稳致远的道理,崔永祥烂熟于心,所以赫里欧向前迈进的每一步都走的踏踏实实。但同时,敢于颠覆常规分布式,实施跨界整合的赫里欧目标并不局限于只在“新蓝海”里开疆拓土。因为抬头的那片蓝天,脚下的这片热土,远处的青山,山上的甘泉,这一切,才是赫里欧真正的征途。

 
 
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