馮羽生，徐水太，閻光禮

（江西理工大學(xué)，江西 贛州 341000）

在BIPV建筑應(yīng)用中如何加快光伏產(chǎn)業(yè)的健康良性發(fā)展探討

馮羽生，徐水太，閻光禮

（江西理工大學(xué)，江西 贛州 341000）

介紹了中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的BIPV建筑利用形式，光伏建筑一體化（BIPV）選用形式及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，重點(diǎn)分析了光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展在BIVP建筑應(yīng)用中存在的問題及解決辦法，探尋我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路。

光伏系統(tǒng)；光伏建筑一體化；光伏產(chǎn)業(yè)

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.015

1 中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題

隨著全球能源短缺問題日益凸顯，尤其是受兩次石油危機(jī)的影響，利用太陽(yáng)能發(fā)電在全球受到高度重視，光伏發(fā)電得到了各國(guó)政府的大力支持，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。[1]目前，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始走上了自主研發(fā)新技術(shù)的道路且頗有成效，在技術(shù)、成本、市場(chǎng)上具有一定的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)仍處于“哺乳期”，其發(fā)展模式主要是政府扶持下的技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?；摹半p輪驅(qū)動(dòng)”，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在光伏建筑一體化 （Buildingintegrated/attached photovoltaic）應(yīng)用方面仍然面臨著很多的問題。

2 太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的BIPV建筑利用形式

生活采暖、熱水、太陽(yáng)能通風(fēng)空調(diào)和光伏電池提供電源等是太陽(yáng)能在建筑中的幾種利用形式。具體應(yīng)用技術(shù)類型分為：光熱利用和光電利用。按照不同的利用方式來分，光熱利用又可分為被動(dòng)式光熱利用和主動(dòng)式光熱利用。

3 光伏建筑一體化（BIPV）應(yīng)用

3.1 光伏建筑一體化選用形式

“光伏發(fā)電與建筑物集成化”的目標(biāo)是把光伏器件與建筑材料進(jìn)行集成。根據(jù)光伏組件安裝方式，BIPV可分為建材型、構(gòu)件型和與屋頂、墻面結(jié)合安裝的支架型3種形式。

3.2 光伏建筑一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式

光伏建筑一體化建筑采用合一式光電組件兼作玻璃墻面板，根據(jù)光伏方陣與建筑結(jié)合形式的不同，BIPV可分為兩大類。一類是光伏方陣與建筑結(jié)合，將光伏方陣依附于建筑物上。另一類是光伏方陣與建筑材料集成，通過高科技手段或技術(shù)使光伏陣列與建筑材料集成形成一種新型建筑材料，這種新型集成化建筑材料兼具了建材和發(fā)電的功能，可以說是物盡其美。以下內(nèi)容主要考慮的是光伏建筑一體化過程中，光伏材料與建筑材料的結(jié)合形式：

3.2.1 屋面光電結(jié)構(gòu)應(yīng)用

屋面光電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要結(jié)構(gòu)形式：架空平屋面和平改坡。（1）架空平屋面。架空平屋面光電結(jié)構(gòu)形式方法有兩種：一種是在屋面荷載條件允許下，在屋面上砌筑150mm×150mm左右方垛，其上面鋪設(shè)500mm×500mm光伏屋面瓦架空屋面層；另一種是在屋面柱子部位安裝金屬型鋼構(gòu)造柱、梁等構(gòu)造金屬網(wǎng)格單元，加裝光伏屋面瓦組件，形成一個(gè)架空屋面光電結(jié)構(gòu)。（2）平改坡。在對(duì)即建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量將平屋面改為坡屋面或斜屋面。平改坡后既改善了屋面熱工性能，又利于屋面防水，增加光照面積；還可美化建筑外觀，改善城市空中景觀。當(dāng)然，在進(jìn)行屋面光電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還要兼顧到其他建筑節(jié)能屋面設(shè)計(jì)。

3.2.2 光電幕墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用

光電材料與建筑材料一體化設(shè)計(jì)思路：（1）直接將太陽(yáng)能芯片封裝在特殊建材內(nèi)部，或做成獨(dú)立的太陽(yáng)能建筑材料；（2）建材生產(chǎn)時(shí)預(yù)留了光電材料的安裝位置；（3）建筑材料與光電材料的復(fù)合。當(dāng)然還要考慮其他安裝后的影響因素。設(shè)計(jì)新型光電建筑材料，光電幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要結(jié)構(gòu)形式：光電玻璃幕墻和光電外墻。

4 光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展在BIVP建筑應(yīng)用中存在的問題

從我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀來看，盡管發(fā)展態(tài)勢(shì)逐漸轉(zhuǎn)好，但在光電建筑一體化過程中光電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍然在政策、企業(yè)、資金、組織、技術(shù)等層面存在著一定的問題。

4.1 政策層面

目前，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的政策補(bǔ)貼、稅收減免政策、政策貸款、政府定價(jià)政策相較發(fā)達(dá)國(guó)家而言還不算完善，力度也亟待加強(qiáng)。具體而言：光伏建筑一體化的光伏項(xiàng)目的政策有點(diǎn)缺失，光伏建筑一體化光伏項(xiàng)目補(bǔ)貼資金急待落實(shí)，政府光伏建筑一體化建筑的光伏補(bǔ)貼配套措施亟待完善，光伏發(fā)電補(bǔ)貼技術(shù)要求較高，政府光伏補(bǔ)貼手續(xù)過于復(fù)雜且機(jī)會(huì)成本大，對(duì)上游光伏企業(yè)的稅收優(yōu)惠政策力度還不夠等。

4.2 企業(yè)層面

1)行業(yè)兼并整合方面。光伏產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)供應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于需求，上、下游產(chǎn)業(yè)鏈中產(chǎn)能嚴(yán)重過剩；光伏產(chǎn)業(yè)的整合重組因強(qiáng)勢(shì)光伏企業(yè)的低成本逆勢(shì)擴(kuò)張等原因而困難重重。一些光伏企業(yè)成為破而不倒的僵尸，這嚴(yán)重阻礙了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，使得具有光電建筑一體化材料研發(fā)、生產(chǎn)于一身的做大、做強(qiáng)的企業(yè)難產(chǎn)。

2)光電建筑一體化的產(chǎn)業(yè)鏈不完善、不健全。光電建筑一體化產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈由原料—硅片—電池片—組件封裝等幾個(gè)環(huán)節(jié)組成；多晶硅提純技術(shù)受發(fā)達(dá)國(guó)家的壟斷和控制，致使光伏產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的多晶硅原料需要從國(guó)外進(jìn)口，這導(dǎo)致了我國(guó)光伏產(chǎn)品的生產(chǎn)成本增高。由于核心技術(shù)的缺失，再加上我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的封裝銷售又嚴(yán)重依賴國(guó)外市場(chǎng)，以至于我國(guó)的企業(yè)只能從產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)賺取微薄加工利潤(rùn)。因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)鏈的不完善而完全掌握不了主動(dòng)權(quán)，我國(guó)整個(gè)光伏企業(yè)的利潤(rùn)低，抗風(fēng)險(xiǎn)能力差，不具競(jìng)爭(zhēng)力。

3）資金層面。目前，我國(guó)光伏發(fā)電雖然有了中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，但是還缺少明確的投資渠道和預(yù)算，這對(duì)于光電建筑一體化技術(shù)的開發(fā)和市場(chǎng)培育是十分不利的。

4）組織層面。（1）國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)消耗嚴(yán)重：十幾年前我國(guó)民企光伏產(chǎn)業(yè)由于成本高、競(jìng)爭(zhēng)力不足等諸多問題，致使行業(yè)內(nèi)彼此競(jìng)爭(zhēng)加劇，增大了我國(guó)產(chǎn)業(yè)的內(nèi)耗，現(xiàn)又由于大型央企、國(guó)企的加入，導(dǎo)致情況更加惡化，致使中國(guó)光伏企業(yè)更加舉步維艱，這不利于光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。（2）缺少光電建筑一體化的專業(yè)化隊(duì)伍：光伏建筑一體化建造行業(yè)是一個(gè)新興的行業(yè)，目前，我國(guó)缺少大量的建筑一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)營(yíng)等各階段的專業(yè)化隊(duì)伍。（3）公眾意識(shí)淡?。何覈?guó)光伏建筑一體化可利用建筑面積雖然有50億平方米之巨，但我國(guó)大都市包括首都北京，還沒有一家實(shí)現(xiàn)光電建筑一體化安裝；我國(guó)每年新增幾千萬平方米住宅，卻還沒有出現(xiàn)建筑一體化的光伏系統(tǒng)，這些事實(shí)都反映了我國(guó)對(duì)于化石能源危機(jī)，環(huán)境問題的公眾意識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于客觀形勢(shì)。

5）技術(shù)層面。（1）核心技術(shù)缺失。光伏產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)多掌握在美國(guó)、日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的手里，對(duì)多晶硅的提煉，我國(guó)還是使用落后的生產(chǎn)方法；同時(shí)對(duì)于多晶硅回收技術(shù)也同樣缺失，光伏產(chǎn)品不具備競(jìng)爭(zhēng)力。（2）行業(yè)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)方面：參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定不積極；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)重復(fù)，高端測(cè)試能力不夠，研發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能力低；制定、修訂光伏產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展緩慢；光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)綜合性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)工作不到位；太陽(yáng)能電池標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量與標(biāo)定平臺(tái)缺失。（3）光伏并網(wǎng)方面：太陽(yáng)能豐富地區(qū)（如西藏、新疆等）與電力負(fù)荷需求區(qū)距離遠(yuǎn)，輸送能力不便，制約了光伏發(fā)電長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展；分布式發(fā)電機(jī)制，有待梳理；光電建筑一體化在居民中推進(jìn)的一大阻礙是：分布式光伏發(fā)電需要屋頂來建立電站，但投資方一般難以獲得業(yè)主屋頂?shù)漠a(chǎn)權(quán)，電站產(chǎn)權(quán)制度的設(shè)計(jì)還尚未出臺(tái)。

5 解決光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展在BIVP建筑應(yīng)用中的問題的建議

5.1 政策層面

我國(guó)政府可以通過組合優(yōu)化的政策、加大研發(fā)的支持、探索分類電價(jià)制度化設(shè)計(jì)、嘗試用戶端多端口補(bǔ)貼、開展電力市場(chǎng)零售端競(jìng)爭(zhēng)等多種手段和措施，來制定光電建筑一體化建筑相關(guān)企業(yè)的短期、中長(zhǎng)期發(fā)展的支持政策。尤其是促進(jìn)建筑一體化的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的光伏發(fā)電、光伏發(fā)電并網(wǎng)、引進(jìn)光伏發(fā)電外國(guó)技術(shù)和資金的優(yōu)惠政策、加速培養(yǎng)光伏發(fā)電技術(shù)人才政策、加大力度宣傳光伏發(fā)電應(yīng)用政策、邊遠(yuǎn)地區(qū)離網(wǎng)供電等政策應(yīng)當(dāng)優(yōu)先出臺(tái)。建立專項(xiàng)扶持資金，在金融財(cái)稅等環(huán)節(jié)實(shí)施費(fèi)用減免政策，通過稅收的方式引導(dǎo)光伏建筑一體化產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。制定短期、中長(zhǎng)期光伏支持政策。

5.2 企業(yè)層面

5.2.1 行業(yè)兼并整合方面

政府健全光伏產(chǎn)業(yè)相關(guān)法律，政策引導(dǎo)，打破障礙，加快企業(yè)的整合力度，促進(jìn)企業(yè)的良性兼并重組，形成一些具有光電建筑一體化材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的綜合性企業(yè)。

5.2.2 建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系

在產(chǎn)業(yè)鏈方向上，上游生產(chǎn)原材料多晶硅，中游加工硅片、電池片，下游搞營(yíng)銷。我國(guó)目前光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀是：上游靠進(jìn)口，下游靠出口，中游競(jìng)爭(zhēng)力不足。改變落后產(chǎn)業(yè)鏈格局，建立健全產(chǎn)業(yè)鏈體系：加大對(duì)原料生產(chǎn)企業(yè)的政策扶持力度，鼓勵(lì)上游企業(yè)建立多晶硅研發(fā)、生產(chǎn)基地，減少原料進(jìn)口；提高中游光電組件加工質(zhì)量，擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)模和形成規(guī)模效益，建立品牌示范效應(yīng)；下游加強(qiáng)與市場(chǎng)的聯(lián)系，建立完善銷售服務(wù)渠道。

5.2.3 資金層面

建立光電建筑一體化基金和國(guó)家專項(xiàng)資金渠道，引導(dǎo)民間資本對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的關(guān)注和支持，同時(shí)，制定相關(guān)配套的引資融資管理辦法。

5.2.4 組織層面

1）制定行業(yè)規(guī)章、制度，加強(qiáng)行業(yè)管理，促進(jìn)協(xié)調(diào)發(fā)展：國(guó)家要給予行業(yè)組織更多的支持，制定光伏建筑一體化的行業(yè)規(guī)章、制度，加強(qiáng)對(duì)行業(yè)的管理和指導(dǎo)；建立有威信的光伏行業(yè)組織，加強(qiáng)行業(yè)組織的協(xié)調(diào)能力和影響力，協(xié)調(diào)行業(yè)內(nèi)的沖突和矛盾，減少光伏行業(yè)的內(nèi)耗，保障我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2）加速光電建筑一體化專業(yè)化隊(duì)伍建設(shè)：加快培養(yǎng)光伏發(fā)電技術(shù)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用的人才。建立光伏專業(yè)人才培養(yǎng)基地，加強(qiáng)同發(fā)達(dá)國(guó)家、組織合作，采用多種途徑加速人才培養(yǎng)；國(guó)家同地方合作，建立中級(jí)和實(shí)用人才的培訓(xùn)體系，建立技術(shù)資格證制度。加速形成光伏建筑一體化從設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、維護(hù)、檢修的全階段的的專業(yè)化隊(duì)伍體系。

3）強(qiáng)化公眾教育，增加房權(quán)收益：加強(qiáng)對(duì)公眾能源資源緊缺和環(huán)景保護(hù)的教育，增強(qiáng)民眾生態(tài)環(huán)保意識(shí)。加強(qiáng)綠色、環(huán)保意識(shí)宣傳，組織研發(fā)機(jī)構(gòu)和媒體對(duì)民眾開展科普宣傳和激勵(lì)綠色消費(fèi)的活動(dòng)，為進(jìn)一步擴(kuò)大內(nèi)需鋪路。簽訂房權(quán)使用權(quán)讓渡合同，增加住戶的房權(quán)收益。民眾要逐步建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)和綠色消費(fèi)理念。

5.2.5 技術(shù)層面

1）堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力：光伏產(chǎn)品的成本和品質(zhì)決定了光伏產(chǎn)業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。這需要我們通過對(duì)現(xiàn)有制造工藝進(jìn)行完善和改進(jìn)，建立高水準(zhǔn)技術(shù)研究中心，加大對(duì)技術(shù)的研究與創(chuàng)新，在技術(shù)上取得突破，研發(fā)出清潔高效、成本低廉的高純度多晶硅提煉技術(shù)和相關(guān)設(shè)備。通過各種方法設(shè)計(jì)出新的光伏電池結(jié)構(gòu)，研發(fā)出新型的電池材料等方式降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高我國(guó)的光伏產(chǎn)品在世界光伏市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

2)行業(yè)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)方面：（1）我國(guó)質(zhì)量監(jiān)管部門依據(jù)目前客觀情況，自下而上，遵循企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)—國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定原則，發(fā)揮企業(yè)作用，從企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做起，根據(jù)光伏建筑材料一體化的選用形式和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式抓緊落實(shí)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定；積極參與國(guó)際光伏行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，盡快完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；在沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可先行出臺(tái)一些“認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)”，以后再升級(jí)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（2）建立高端的光伏實(shí)驗(yàn)室，積累、提煉相關(guān)方面的經(jīng)驗(yàn)，使得國(guó)家具有新標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)能力。（3）盡快建立太陽(yáng)能標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量和標(biāo)定平臺(tái)，使得我國(guó)光伏行業(yè)具有與世界發(fā)達(dá)國(guó)家光伏電池測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量與標(biāo)定體系。（4）政府預(yù)留部分經(jīng)費(fèi)用于加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括對(duì)已有實(shí)驗(yàn)室（檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)能力）、公共測(cè)試平臺(tái)、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和培訓(xùn)體系等建設(shè)。

3)光伏并網(wǎng)方面：參考國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國(guó)國(guó)情制定出臺(tái)相應(yīng)的光電建筑一體化的政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，先行電力公司試點(diǎn)示范，逐步推廣，強(qiáng)制接收光伏并網(wǎng)，靠?jī)?yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)吸引各路資金投入光電建筑建設(shè)中，同時(shí)建立長(zhǎng)效上網(wǎng)電價(jià)定價(jià)機(jī)制，完善分布式光伏發(fā)電機(jī)制。另外，國(guó)家通過相關(guān)措施應(yīng)盡快打通西部地區(qū)向東部缺電地區(qū)電力輸送的通道，以解決西部光伏電力消納問題。

【1】馬馳，章玨瑩.我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)分析和發(fā)展建議[J].經(jīng)營(yíng)與管理，2012（23）：63-65.

【2】李蔚，馮曉良，劉杰.太陽(yáng)能光伏技術(shù)在建筑中應(yīng)用[J].建筑電氣節(jié)能技術(shù)，2013，12（6）：5-8.

Discussion on How to Speed up the Healthy Development of Photovoltaic Industry in theApplication of BIPV Building

FENGYu-sheng,XUShui-tai,YANGuang-li
（JiangxiUniversityofScienceandTechnology,Ganzhou341000,China)

This paper introduces the Chinese photovoltaic industry development status and problems,BIPV bulding using forms of the solar energyphotovoltaic industry,and buildingintegrated photovoltaics (BIPV) selection formand structure design form.It focuseson analysisingproblemsandmeasuresofphotovoltaicindustrydevelopment inBIVPconstructionapplication,toexploreChinesephotovoltaicindustrysustainabledevelopment.

photovoltaicsystem;photovoltaicbuildingintegration;photovoltaicindustry

TU201

A

1007-9467（2016）07-0025-02

2016-6-20

馮羽生（1980～），男，河南延津人，講師，從事工程造價(jià)安裝和機(jī)械制造及其自動(dòng)化數(shù)控研究，（電子信箱）121847411@qq.com。