光伏屋顶发电关键技术标准研制及对策建议

□余子英 张秋声 刘 争

一、我国光伏屋顶发电应用及发展现状

随着世界经济的快速发展，不可再生能源(煤、石油、天然气等)的供需矛盾日益加剧，由其引发的温室效应、环境污染等问题给全球生态环境带来了前所未有的压力。当前为有效应对这一问题，世界许多国家很快把目光聚焦在太阳能、风能、水能等可再生能源的开发与利用上，其中太阳能以其独有和显著的优势成为人们的首选。实践表明，光伏屋顶发电作为零排放、零消耗、清洁、安全的能源可再生手段正是当前我国实现生态文明建设以及建筑节能环保的有效方式。

当前，在世界对能源需求极度紧张的情况下，欧、美、日等国家对太阳能光伏屋顶发电的推广和应用已十分盛行。在我国，随着生态文明建设要求的提高，国家对地方政府在节能减排这方面的考核将日益严格，光伏屋顶发电作为一种极佳的节能新技术既可以实现节能环保、生态文明、增收节支等多重功效，也有利于创新和丰富城市、新农村建设的内涵走出一条有特色和创新的可持续发展之路。目前在我国各地区也已开展和实施了不少相关案例，如江西省投资3．5亿的“万家屋顶计划”，江苏扬州耗资3．76亿的“百万屋顶计划”、兰州市投资4．28亿的“金太阳示范工程”，甘肃省正在实施建设的9．2万m2太阳能小区等。近期，在我国的广东、江苏、上海和浙江等经济发达省份，已明确表示会制订和出台相关配套政策准备在城市、新农村领域全面推广和实施“光伏屋顶”示范项目。

二、我国光伏屋顶发电标准化发展现状

1987年6月，我国就成立了全国太阳能光伏能源系统标准化技术委员会。在20世纪90年代以前，我国在该领域的标准制修订速度十分缓慢，自加入WTO后我国一跃成为光伏产品制造和出口大国，随之整个产业标准制修订也开始着眼于既有利于民族工业的促进和发展，也要利于国际竞争的目的，开始努力与国际接轨。截至2013年底，我国太阳能光伏行业已经组织制定了47项国家和行业标准，其中等同采用IEC国际标准18项。目前，这些标准大致可以分为三大类:一是术语、图形和符号等基础标准;二是工程规范、规程、通用技术条件、技术选用条件等通用标准;三是相关产品和测试方法标准。

目前我国已制定完成的国家和行业标准基本上可以满足光伏建筑行业在设计、生产、施工、运行和维护的工作需要。但是集中在光伏系统、独立或并网光伏应用产品以及太阳能光伏发电系统相关部件、辅材的技术标准仍旧较少，与传统电源的技术要求相比仍不能满足当前产业发展要求;因此，现阶段我国仍需要进一步建设和完善现有光伏标准体系，针对光伏发电产业及应用标准的缺失，应积极组织修订，并逐步完善光伏发电标准化工作。

三、光伏屋顶发电关键技术标准研制的必要性

目前光电建筑一体化在中国迅猛发展，最具发展潜力的便是屋顶光伏发电系统。众所周知，我国具有巨大的城市居民建筑以及农村居民屋顶市场，据调查数据显示，截至目前，我国的建筑总能耗在10亿吨标煤左右，而我国符合发电的坡型瓦式屋顶预计在3亿个以上，如果每个屋顶安装3，000W装机容量光伏发电产品(40平方米左右)，每年可以产生3，000亿度电，节约3亿吨标煤。因此，光伏屋顶发电对推进我国城市和农村生态文明建设以及建筑节能具有重要意义。

当前，屋顶光伏发电得到国家积极推广以及前所未有的重视的确是一件可喜的事情，但是目前由于光伏发电产品和系统关键标准的缺失将严重阻碍整个行业的进一步发展。现阶段，如光伏陶瓷瓦这样一个新产品，它既是绿色建材，也是实现光电转换的发电器材，同时也非常适合在我国城市和新农村建筑节能领域的应用。据了解，光伏屋顶发电系统中光伏陶瓷瓦的生产、设计尚具有一定的技术含量，目前我国已熟练掌握这项技术并能批量生产该产品的企业并不多。光伏陶瓷瓦作为一种全新的科技产品，目前在国内尚无标准可依，当前产品的技术参数主要还是遵循国际电工学会的IEC61215标准和IEC61730标准，然而在涉及整个系统的设计与安装规范等方面至今还仍“无标可依”，因此，现阶段针对光伏陶瓷瓦在质量控制以及系统设计安装等方面积累的经验，以及对系统在设计、施工、验收及运行维护技术，在企业或国家层面研究和制定一套光伏陶瓷瓦发电系统应用和推广的关键技术标准将十分必要。

四、推进光伏屋顶发电技术应用和发展的对策及建议

在居民家庭光伏市场形成的初期，对于光伏屋顶发电市场的推动和发展必须依靠政策的支持。现阶段，国家和地方政府应将大力发展居民家庭光伏发电项目尽快提上日程，同时必须加快制定和出台相关政策，在充分考虑政策目标群体利益的基础上，争取广大居民和用户的支持，鼓励城市和农村居民充分利用居民屋顶资源，积极投资光伏发电产业，使自身的消费需求转变为投资需求。

(一)完善政府对光伏屋顶发电的政策支持。现阶段，投资收益率低以及资金成本回收周期长是影响我国城市和农村投资家庭光伏屋顶发电产业的主要原因。在我国，光伏产业“上网电价法”这一关键政策一直尚未出台，长效机制未能发挥作用。分布式电源的电力收购和上网标杆电价严重滞后于西方发达国家的光伏政策。从当前来看，诸多政策显示我国光伏产业的确得到了中央高层和各方的普遍关注，在政策层面上的支持文件也比较多，但实际操作还有待改进。

(二)简化家庭式光伏屋顶发电项目的备案流程。光伏屋顶发电项目是一个对政府、对人民和企业都有利的民生工程，在当前形势下，针对普遍较小家庭式光伏屋顶发电项目，政府相关部门可考虑为居民家庭光伏发电项目提供便利，在申报备案过程中开辟相应绿色通道，简化相关手续和流程，降低一些限制门槛，有效加快家庭式光伏发电项目的建设进度。

(三)加大宣传力度，形成多方合力。当前，政府应进一步加大对城市和农村居民对光伏屋顶发电认知度的宣传工作，通过现有光伏屋顶发电工程示范和展示，使广大居民充分了解家庭光伏发电能让原来的土瓦屋顶变成了生蛋的“金屋顶”，成为居民收入倍增的有效手段和工具，从而增强居民投资的积极性。同时，光伏生产和经营者应主动制定市场拓展策略，不断提升现有服务能力及水平，快速构建起研、产、销一条龙服务体系，此外，电力部门也应做好光伏项目并网及咨询服务工作;在此基础上，三方形成合力，共同推进我国城市和农村居民家庭光伏发电项目应用和发展。

［1］李俊兵．光伏陶瓷瓦其施工技术［J］．中国建筑防水，2013

［2］高纪庆．推进光伏并网发电与建筑结合的应用［J］．能源研究与利用，2004