二、光伏系統(tǒng)集成創(chuàng)新是建筑光伏發(fā)展的基礎(chǔ)
間歇性現(xiàn)在是光伏發(fā)電存在的一個(gè)問(wèn)題。盡管弱光發(fā)電技術(shù)現(xiàn)在有了一些研究突破,我估計(jì)商業(yè)應(yīng)用還需時(shí)日。
要解決間歇性帶來(lái)的市場(chǎng)瓶頸問(wèn)題,系統(tǒng)集成創(chuàng)新可能是一個(gè)可行的選擇。它既能解決技術(shù)路徑單一的問(wèn)題,又能提高用戶的使用價(jià)值,同時(shí)是屋頂光伏事業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要路徑。
在現(xiàn)有發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)上,整合其他成熟技術(shù),把建筑光伏裝置的使用提高到新高度,在為大樓提供電力、熱水、采暖、制冷、通風(fēng)等上發(fā)力,這是系統(tǒng)集成創(chuàng)新的內(nèi)涵。
我們既要立足現(xiàn)實(shí),又要利用已有的其他技術(shù),通過(guò)系統(tǒng)集成創(chuàng)新,抓住機(jī)遇,開(kāi)拓建筑光伏新格局。
1、加強(qiáng)系統(tǒng)集成能力建設(shè)
創(chuàng)新集成系統(tǒng)的目的是為大樓提供電力、熱水、采暖、制冷、通風(fēng)等。以建筑光伏為主導(dǎo)的集成設(shè)計(jì)思路:光伏單元發(fā)電模塊+建筑物用電分區(qū)設(shè)計(jì)模塊+儲(chǔ)能模塊(儲(chǔ)熱模塊、電池儲(chǔ)能模塊、氫儲(chǔ)能模塊+燃料電池發(fā)電模塊等)。
a,建筑物用電分區(qū)討論
技術(shù)層面的自發(fā)自用是用戶價(jià)值的基礎(chǔ),投資回報(bào)的高低決定市場(chǎng)容量的大小。
高樓光伏發(fā)電功率小,滿足不了大樓整體的電力負(fù)荷要求,但是可以分別滿足或部分滿足某些電力負(fù)荷的需求(照明、電器、家用智能系統(tǒng)、電動(dòng)交通工具、光熱管發(fā)電系統(tǒng)用電等);也可將間歇式發(fā)的電力轉(zhuǎn)化成熱來(lái)滿足大樓的熱負(fù)荷要求;還可以將間歇式發(fā)的電制成氫,使用燃料電池發(fā)電。
為了發(fā)掘這些應(yīng)用,在新建的屋頂光伏系統(tǒng)中大樓的電路設(shè)計(jì)必須采取分區(qū)設(shè)計(jì)。對(duì)現(xiàn)有的發(fā)電單元模式則進(jìn)行分區(qū)改造:除了原上網(wǎng)模式不變外,增加一回儲(chǔ)能線路,滿足儲(chǔ)能模塊的用電;對(duì)于建筑屋內(nèi)的用電,屋內(nèi)的電路系統(tǒng)必須分區(qū)設(shè)計(jì),以保證該區(qū)的電器設(shè)備安全運(yùn)行。
B,儲(chǔ)能模塊討論
大家知道,提升建筑光伏使用價(jià)值最有效的一個(gè)辦法就是增加儲(chǔ)能模塊。屋頂光伏的儲(chǔ)能有多種形式:蓄電池儲(chǔ)能、蓄電池加超級(jí)電容儲(chǔ)能、電熱轉(zhuǎn)換+熔鹽儲(chǔ)熱、電制氫儲(chǔ)能等。對(duì)于發(fā)電功率小的發(fā)電單元可采用如下的儲(chǔ)能模式:
采用發(fā)電單元+蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)直供照明負(fù)荷;
采用發(fā)電單元+電換熱器+熔鹽儲(chǔ)熱裝置滿足用戶隨機(jī)的熱水需求;
采用發(fā)電單元+電解氫裝置直接向氫用戶供氫,或給燃料電池供氫;
采用發(fā)電單元+光熱管系統(tǒng)裝置向用戶供熱。
三、加快微電網(wǎng)建設(shè),搶占分布式發(fā)電新陣地
分布式發(fā)電是個(gè)很熱的名詞。80年代前后,針對(duì)美國(guó)出現(xiàn)了大面積停電事故,為了防止我國(guó)的電網(wǎng)崩潰造成大面積停電,提出電源點(diǎn)最好分布建設(shè)在負(fù)荷中心的分布式概念。
電力投資多元化后各地都在建電廠,事實(shí)上傳統(tǒng)能源電站集中布局的狀況已經(jīng)改變,分布式發(fā)電格局已經(jīng)被人為地形成。太陽(yáng)光是分布在我們周圍的,他的就地利用就是天然的分布式發(fā)電了。
雖然都叫分布式,但前者是從電網(wǎng)安全的角度講的,后者則是指太陽(yáng)光的就地利用。從綠色替代的角度看,建筑光伏發(fā)電的市場(chǎng)更為廣闊,F(xiàn)在出臺(tái)的分布式發(fā)電優(yōu)惠政策的目的的一個(gè)導(dǎo)向是,做到能源匹配使用及減少線損的減排要求;發(fā)展建筑光伏則是綠色替代。
目前,建筑光伏的滲透率很低,要提高綠色替代水平,只有多建建筑光伏電站。
在配電網(wǎng)內(nèi)建光伏電站不僅對(duì)配電網(wǎng)安全運(yùn)行有影響,還對(duì)新能源電量市場(chǎng)化交易的實(shí)時(shí)性、獨(dú)立性等有影響。要解決它,只有加快微電網(wǎng)建設(shè)。
前述的技術(shù)組合創(chuàng)新解決的是“自發(fā)自用”的問(wèn)題,微電網(wǎng)建設(shè)則是提高“綠色替代”的一個(gè)重要前提。
微電網(wǎng)最吸引人的地方:一是它自成體系,不會(huì)給配電網(wǎng)造成有源隱患,各自都很安全。二是它又能接入更多的新能源電源點(diǎn),更多更安全的電量能使其用戶價(jià)值倍增。三是微電網(wǎng)將承載信息和能源雙重功能,以家庭、辦公室建筑為單位的靈活發(fā)電和配用電終端、企業(yè)、電動(dòng)汽車以及物流等將在微電網(wǎng)中相互影響,分享信息,使能源使用效率更高。
現(xiàn)在建筑光伏已經(jīng)初具規(guī)模了,為新能源而生的微電網(wǎng)技術(shù)的研究基本達(dá)到商業(yè)使用價(jià)值的水平。
我們光伏人一定要搶占先機(jī),加快技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收工作,盡早建設(shè)好適合本區(qū)配電網(wǎng)要求的微電網(wǎng)。通過(guò)技術(shù)投資“圈地”,不僅能更多地建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目,并且還可以引進(jìn)投資者建設(shè)其他新能源發(fā)電項(xiàng)目;更重要的是信息的交互能力使得新能源的供電能力更強(qiáng)大、更穩(wěn)定、更安全,成為用戶信得過(guò)的供電商。