在BIPV建筑应用中如何加快光伏产业的健康良性发展探讨

冯羽生，徐水太，阎光礼

（江西理工大学，江西 赣州 341000）

在BIPV建筑应用中如何加快光伏产业的健康良性发展探讨

冯羽生，徐水太，阎光礼

（江西理工大学，江西 赣州 341000）

介绍了中国光伏产业的发展现状及面临的问题，太阳能光伏产业的BIPV建筑利用形式，光伏建筑一体化（BIPV）选用形式及结构设计形式，重点分析了光伏产业发展在BIVP建筑应用中存在的问题及解决办法，探寻我国光伏产业的可持续发展之路。

光伏系统；光伏建筑一体化；光伏产业

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

1 中国光伏产业的发展现状及面临的问题

随着全球能源短缺问题日益凸显，尤其是受两次石油危机的影响，利用太阳能发电在全球受到高度重视，光伏发电得到了各国政府的大力支持，光伏产业发展迅速。[1]目前，我国光伏产业已经开始走上了自主研发新技术的道路且颇有成效，在技术、成本、市场上具有一定的优势。现阶段我国光伏产业仍处于“哺乳期”，其发展模式主要是政府扶持下的技术进步和规模化的“双轮驱动”，我国光伏产业的发展在光伏建筑一体化 （Buildingintegrated/attached photovoltaic）应用方面仍然面临着很多的问题。

2 太阳能光伏产业的BIPV建筑利用形式

生活采暖、热水、太阳能通风空调和光伏电池提供电源等是太阳能在建筑中的几种利用形式。具体应用技术类型分为：光热利用和光电利用。按照不同的利用方式来分，光热利用又可分为被动式光热利用和主动式光热利用。

3 光伏建筑一体化（BIPV）应用

3.1 光伏建筑一体化选用形式

“光伏发电与建筑物集成化”的目标是把光伏器件与建筑材料进行集成。根据光伏组件安装方式，BIPV可分为建材型、构件型和与屋顶、墙面结合安装的支架型3种形式。

3.2 光伏建筑一体化结构设计形式

光伏建筑一体化建筑采用合一式光电组件兼作玻璃墙面板，根据光伏方阵与建筑结合形式的不同，BIPV可分为两大类。一类是光伏方阵与建筑结合，将光伏方阵依附于建筑物上。另一类是光伏方阵与建筑材料集成，通过高科技手段或技术使光伏阵列与建筑材料集成形成一种新型建筑材料，这种新型集成化建筑材料兼具了建材和发电的功能，可以说是物尽其美。以下内容主要考虑的是光伏建筑一体化过程中，光伏材料与建筑材料的结合形式：

3.2.1 屋面光电结构应用

屋面光电结构设计的主要结构形式：架空平屋面和平改坡。（1）架空平屋面。架空平屋面光电结构形式方法有两种：一种是在屋面荷载条件允许下，在屋面上砌筑150mm×150mm左右方垛，其上面铺设500mm×500mm光伏屋面瓦架空屋面层；另一种是在屋面柱子部位安装金属型钢构造柱、梁等构造金属网格单元，加装光伏屋面瓦组件，形成一个架空屋面光电结构。（2）平改坡。在对即建筑进行结构设计时，应尽量将平屋面改为坡屋面或斜屋面。平改坡后既改善了屋面热工性能，又利于屋面防水，增加光照面积；还可美化建筑外观，改善城市空中景观。当然，在进行屋面光电结构设计时，还要兼顾到其他建筑节能屋面设计。

3.2.2 光电幕墙结构应用

光电材料与建筑材料一体化设计思路：（1）直接将太阳能芯片封装在特殊建材内部，或做成独立的太阳能建筑材料；（2）建材生产时预留了光电材料的安装位置；（3）建筑材料与光电材料的复合。当然还要考虑其他安装后的影响因素。设计新型光电建筑材料，光电幕墙结构设计的主要结构形式：光电玻璃幕墙和光电外墙。

4 光伏产业发展在BIVP建筑应用中存在的问题

从我国光伏产业的现状来看，尽管发展态势逐渐转好，但在光电建筑一体化过程中光电产业的发展仍然在政策、企业、资金、组织、技术等层面存在着一定的问题。

4.1 政策层面

目前，我国光伏产业的政策补贴、税收减免政策、政策贷款、政府定价政策相较发达国家而言还不算完善，力度也亟待加强。具体而言：光伏建筑一体化的光伏项目的政策有点缺失，光伏建筑一体化光伏项目补贴资金急待落实，政府光伏建筑一体化建筑的光伏补贴配套措施亟待完善，光伏发电补贴技术要求较高，政府光伏补贴手续过于复杂且机会成本大，对上游光伏企业的税收优惠政策力度还不够等。

4.2 企业层面

1)行业兼并整合方面。光伏产业市场供应远远大于需求，上、下游产业链中产能严重过剩；光伏产业的整合重组因强势光伏企业的低成本逆势扩张等原因而困难重重。一些光伏企业成为破而不倒的僵尸，这严重阻碍了企业的经济健康发展，使得具有光电建筑一体化材料研发、生产于一身的做大、做强的企业难产。

2)光电建筑一体化的产业链不完善、不健全。光电建筑一体化产品产业链由原料—硅片—电池片—组件封装等几个环节组成；多晶硅提纯技术受发达国家的垄断和控制，致使光伏产品生产所需要的多晶硅原料需要从国外进口，这导致了我国光伏产品的生产成本增高。由于核心技术的缺失，再加上我国光伏产业的封装销售又严重依赖国外市场，以至于我国的企业只能从产业链中间环节赚取微薄加工利润。因为产业链的不完善而完全掌握不了主动权，我国整个光伏企业的利润低，抗风险能力差，不具竞争力。

3）资金层面。目前，我国光伏发电虽然有了中长期发展规划，但是还缺少明确的投资渠道和预算，这对于光电建筑一体化技术的开发和市场培育是十分不利的。

4）组织层面。（1）国内竞争消耗严重：十几年前我国民企光伏产业由于成本高、竞争力不足等诸多问题，致使行业内彼此竞争加剧，增大了我国产业的内耗，现又由于大型央企、国企的加入，导致情况更加恶化，致使中国光伏企业更加举步维艰，这不利于光伏产业的健康发展。（2）缺少光电建筑一体化的专业化队伍：光伏建筑一体化建造行业是一个新兴的行业，目前，我国缺少大量的建筑一体化系统的设计、安装、运营等各阶段的专业化队伍。（3）公众意识淡薄：我国光伏建筑一体化可利用建筑面积虽然有50亿平方米之巨，但我国大都市包括首都北京，还没有一家实现光电建筑一体化安装；我国每年新增几千万平方米住宅，却还没有出现建筑一体化的光伏系统，这些事实都反映了我国对于化石能源危机，环境问题的公众意识远远落后于客观形势。

5）技术层面。（1）核心技术缺失。光伏产业的核心技术多掌握在美国、日本和德国等发达国家的手里，对多晶硅的提炼，我国还是使用落后的生产方法；同时对于多晶硅回收技术也同样缺失，光伏产品不具备竞争力。（2）行业质量与标准方面：参与国际标准的制定不积极；实验室建设重复，高端测试能力不够，研发技术标准能力低；制定、修订光伏产业的标准进展缓慢；光伏发电产业综合性相关标准协调工作不到位；太阳能电池标准测量与标定平台缺失。（3）光伏并网方面：太阳能丰富地区（如西藏、新疆等）与电力负荷需求区距离远，输送能力不便，制约了光伏发电长远的发展；分布式发电机制，有待梳理；光电建筑一体化在居民中推进的一大阻碍是：分布式光伏发电需要屋顶来建立电站，但投资方一般难以获得业主屋顶的产权，电站产权制度的设计还尚未出台。

5 解决光伏产业发展在BIVP建筑应用中的问题的建议

5.1 政策层面

我国政府可以通过组合优化的政策、加大研发的支持、探索分类电价制度化设计、尝试用户端多端口补贴、开展电力市场零售端竞争等多种手段和措施，来制定光电建筑一体化建筑相关企业的短期、中长期发展的支持政策。尤其是促进建筑一体化的光伏产业发展的光伏发电、光伏发电并网、引进光伏发电外国技术和资金的优惠政策、加速培养光伏发电技术人才政策、加大力度宣传光伏发电应用政策、边远地区离网供电等政策应当优先出台。建立专项扶持资金，在金融财税等环节实施费用减免政策，通过税收的方式引导光伏建筑一体化产业链的健康发展。制定短期、中长期光伏支持政策。

5.2 企业层面

5.2.1 行业兼并整合方面

政府健全光伏产业相关法律，政策引导，打破障碍，加快企业的整合力度，促进企业的良性兼并重组，形成一些具有光电建筑一体化材料研发、生产、销售于一体的综合性企业。

5.2.2 建立完整的产业链体系

在产业链方向上，上游生产原材料多晶硅，中游加工硅片、电池片，下游搞营销。我国目前光伏产业现状是：上游靠进口，下游靠出口，中游竞争力不足。改变落后产业链格局，建立健全产业链体系：加大对原料生产企业的政策扶持力度，鼓励上游企业建立多晶硅研发、生产基地，减少原料进口；提高中游光电组件加工质量，扩大产品规模和形成规模效益，建立品牌示范效应；下游加强与市场的联系，建立完善销售服务渠道。

5.2.3 资金层面

建立光电建筑一体化基金和国家专项资金渠道，引导民间资本对光伏产业的关注和支持，同时，制定相关配套的引资融资管理办法。

5.2.4 组织层面

1）制定行业规章、制度，加强行业管理，促进协调发展：国家要给予行业组织更多的支持，制定光伏建筑一体化的行业规章、制度，加强对行业的管理和指导；建立有威信的光伏行业组织，加强行业组织的协调能力和影响力，协调行业内的冲突和矛盾，减少光伏行业的内耗，保障我国光伏产业的协调发展。

2）加速光电建筑一体化专业化队伍建设：加快培养光伏发电技术设计、生产、使用的人才。建立光伏专业人才培养基地，加强同发达国家、组织合作，采用多种途径加速人才培养；国家同地方合作，建立中级和实用人才的培训体系，建立技术资格证制度。加速形成光伏建筑一体化从设计、安装、运行、维护、检修的全阶段的的专业化队伍体系。

3）强化公众教育，增加房权收益：加强对公众能源资源紧缺和环景保护的教育，增强民众生态环保意识。加强绿色、环保意识宣传，组织研发机构和媒体对民众开展科普宣传和激励绿色消费的活动，为进一步扩大内需铺路。签订房权使用权让渡合同，增加住户的房权收益。民众要逐步建立循环经济和绿色消费理念。

5.2.5 技术层面

1）坚持技术创新，提升核心竞争力：光伏产品的成本和品质决定了光伏产业的全球竞争力。这需要我们通过对现有制造工艺进行完善和改进，建立高水准技术研究中心，加大对技术的研究与创新，在技术上取得突破，研发出清洁高效、成本低廉的高纯度多晶硅提炼技术和相关设备。通过各种方法设计出新的光伏电池结构，研发出新型的电池材料等方式降低产品生产成本，提高我国的光伏产品在世界光伏市场上的竞争力。

2)行业质量与标准方面：（1）我国质量监管部门依据目前客观情况，自下而上，遵循企业标准—行业标准—国家标准—国际标准的技术标准制定原则，发挥企业作用，从企业标准做起，根据光伏建筑材料一体化的选用形式和建筑结构设计形式抓紧落实国家相关标准的制定；积极参与国际光伏行业的标准制定工作，尽快完善行业标准；在没有国家标准时，可先行出台一些“认证标准”，以后再升级到国家标准。（2）建立高端的光伏实验室，积累、提炼相关方面的经验，使得国家具有新标准的研发能力。（3）尽快建立太阳能标准测量和标定平台，使得我国光伏行业具有与世界发达国家光伏电池测量标准相对应的标准测量与标定体系。（4）政府预留部分经费用于加强基础设施建设，包括对已有实验室（检测设备、检测能力）、公共测试平台、培训机构和培训体系等建设。

3)光伏并网方面：参考国外先进经验，根据我国国情制定出台相应的光电建筑一体化的政策、法规、标准，先行电力公司试点示范，逐步推广，强制接收光伏并网，靠优惠上网电价吸引各路资金投入光电建筑建设中，同时建立长效上网电价定价机制，完善分布式光伏发电机制。另外，国家通过相关措施应尽快打通西部地区向东部缺电地区电力输送的通道，以解决西部光伏电力消纳问题。

【1】马驰，章珏莹.我国光伏产业分析和发展建议[J].经营与管理，2012（23）：63-65.

【2】李蔚，冯晓良，刘杰.太阳能光伏技术在建筑中应用[J].建筑电气节能技术，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

冯羽生（1980～），男，河南延津人，讲师，从事工程造价安装和机械制造及其自动化数控研究，（电子信箱）121847411@qq.com。