章放：如何抹平光伏與建筑之間的那道鴻溝？
光伏產業網訊
發布日期：2020-11-19
核心提示：
章放：如何抹平光伏與建筑之間的那道鴻溝？
編者按：昨日，北京市發改委、財政局、住建委聯合印發通知，擬在全市范圍實施六大陽光工程推動光伏發電應用，為此將提供強力的補貼支持，其中度電補貼最高可達0.4元補五年，以實現到2022年北京市可再生能源占比達到10%以上的目標。
可以預見，如此強力的政策激勵，必將推動光伏發電在北京市范圍內形成新一輪應用高潮。
從六大陽光工程定位的應用場景來看，幾乎都離不開與建筑或其他設施的結合，雖然光伏與建筑的結合并不是個新話題，但其間值得思考和研究的問題卻仍是不少，特別是在北京市本次推廣光伏應用更多是為冬奧會服務事涉國際形象的背景況下，如何有序且“藝術”地進行項目開發設計，就更是值得開發商思考了。
本文根據中國建筑金屬結構協會光電建筑委員會副主任章放先生近日在一次會議上的發言整理，以期帶給業界一些借鑒和思考。
文：章放 中國建筑金屬結構協會光電建筑委員會
來源：太陽能發電網
幾件小事：在BIPV之前，建筑和光伏之間有一道鴻溝
【第1件小事】有一年的上海光伏展期間，我們邀請了幾家上海的幕墻企業與一家光伏組件企業座談。組件企業的人問，你們對我們的組件安裝在幕墻上怎么看？
幕墻企業的人說，你那個3.2㎜厚的玻璃我不敢用。
后來，這頓飯就變成了扯閑篇。
【第2件小事】有一年，住建部標準定額司委托我們找幾家光伏企業，與中國建筑標準設計研究院建筑電氣所討論光電建筑問題。
標準院的人問，光伏系統安裝在建筑上，就成為建筑的一個電源了，那么究竟是如何滿足建筑電氣要求的呢？
雙方始終沒有說到一個點上，結果不歡而散。
【第3件小事】我們曾經受住建部標準定額司的委托，編寫《建筑光伏系統技術導則》。開會時，住建部的領導說，建筑光伏是一個新生事物，應用還不成熟，希望你們把導則編成一個信息豐富的指導性技術文件。
結果，我們還是把它編成了一個技術規范。
報批時，主管領導說，你們還是被傳統的標準觀念束縛了。
豁然開朗：通過編制BIPV標準，可以有效地填平那道鴻溝
2018年，福建一家幕墻企業提出編制光伏幕墻標準，我們對他們講，2012年就有企業向住建部申報編制光伏幕墻標準，結果沒有編出來，原因可能是標準管理部門認為，光伏幕墻并沒有改變幕墻的結構和性能，只是增加了發電功能，既然已經發布了光伏發電站設計規范，那么與幕墻技術規范配合使用就可以了，沒有必要編寫重復性的內容。
2019年，該企業繼續提出要編制光伏幕墻標準，他們認為，依據現有的玻璃幕墻技術規范和光伏發電站設計規范，并不能有效的在實際中應用。我們尊重了他們的意見，同意這個標準立項。
在立項征求專家意見時，有專家問，你們這個標準打算怎么編呀？編什么內容呢？
當時，我們確實也沒有形成一個比較明確的編制思路。對于專家提出的問題，我也陷入了為難的境地。一天早晨，忽然有一句話在我腦海中蹦了出來，它像一道閃電擊中了我：“標準不是寫出來的，是研究出來的。”
于是，我就和主編單位商量，我們先不急于確立標準結構，先把光伏應用在幕墻上究竟存在什么問題搞清楚再說。
主編單位同意了我的想法，我便著手設計了一套調查問卷，發給所有的參編單位。意見反饋還比較高，特別是幕墻企業，表現出極大的興趣。意見回收以后，我進行了統計分析，把光伏適應或不適應幕墻的問題排了個隊，基本上看清了哪些問題是需要解決的。
針對這些問題，我們形成了“標準編制大綱”。根據編制大綱，我們成立了3個課題組，分別研究相應的問題。
第1組的研究課題是“光伏幕墻構件開發試驗研究”，主要研究構件尺寸、力學性能、光學性能、熱工性能、聲學性能、安裝要求；
第2組的研究課題是“光伏幕墻布線開發試驗研究”，主要研究布線類型、基本構造、金屬線槽構件、框支承構件；
第3組的研究課題是“光伏幕墻電氣適應性研究”，主要研究保障安全（包括特低電壓、繼電保護、電擊防護）和供電可靠（包括光伏組件、逆變器、發電效率等）。
雖然課題組成立了，研究課題也明確了，但承擔課題研發的企業仍然感到無從下手，工作效率不顯著，什么原因呢？
經過了解發現，一是他們對課題知其然，但不知其所以然；二是他們在單位都有很多工作，不可能用全部時間做這件事。
怎么辦呢？這個時候正是疫情期間，也不能集中開會，我們就在“騰訊會議”召開線上會議，一共開了6次，讓幕墻企業的人和組件企業的人展開討論，我們還把幕墻標準中的相關規定整理出來，供組件企業了解，讓他們按要求去開發樣品。
為了節省企業研發人員的時間，我們還為每個組都設計了表格，通過填表方式，指導他們取得試驗數據。
比如說構件尺寸，建筑師在設計時要表達理念，理念通過造型來表現，幕墻是建筑的外表皮，不僅要追求審美效果，還要滿足建筑或室內的功能要求，幕墻的分格尺寸就會有許多變化。
而光伏組件呢，一直以來都是以地面電站為主，生產工藝主要考慮在滿足地面荷載所要求的強度下，追求經濟的最大化，結果組件的尺寸也是多種多樣。那么，如何統一兩者之間的尺寸差異呢？
我們就提出，選擇一定的建筑模數作為解決問題的技術措施，組件企業可根據各自的特點，給出一定的尺寸調節范圍，將尺寸的差異最小化。
再比如保障安全，幕墻是由面板和支承體系構成的建筑外圍護結構，光伏系統的線纜是通過橫梁和立柱敷設的，如果線纜出現漏電，支承體系也絕不能成為導體。按照建筑電氣的要求，我們就指導企業提供技術措施和解決方案。
比方說，可以選擇特低電壓（直流不大于120V），即便橫梁立柱導電，電壓也控制在安全范圍之內；如果不采取特低電壓，也可以采用繼電保護，線路一旦出現漏電，關斷器可迅速動作；當然，也可以選擇在布線型腔內進行加強絕緣，使支承體系形成雙重防護。
標準草案形成以后，我們高度重視參編企業的意見。為了便于討論，我們以課題組為單元，召開了三次工作會議。
我們都知道，現在的太陽電池技術越來越多樣化，只有讓不同的技術用到最合適的地方，才能發揮出它的最大優勢。
比方說單晶硅組件，它就比較適合用在幕墻的非透光部位。逆變器也是這樣，隨著智能化的發展，它的功能越來越多。功能增加，成本也會增加。如果一味地講求功能全，勢必有些功能會閑置。
對于光伏幕墻來講，保障觸電安全和提高發電效率可能更加主要。所以，我們就引導企業針對幕墻和建筑電氣的要求，重點提出該企業產品的主要技術參數。
拋磚引玉：BIPV現在是一片藍海，它終究會成為一片紅海
與地面電站相比，光電建筑的應用形式更加豐富，初期BAPV的應用可能多一些，未來BIPV的應用可能會多起來。現在的BIPV還不太成熟，但發展空間巨大，需要有更多的創新企業涌現出來。《光伏幕墻應用指南》希望喚起更多的BIPV創新者。
這個標準計劃用1年時間完成，但開發試驗研究就用了7個多月。對于一項新產品或新技術的開發而言，7個月時間顯然是倉促的，何況參加開發研究的企業只有30多家。所以說，這個標準僅僅是開了一個頭，為BIPV的發展提供了一個指向。其實，更大的發展還在后面呢。
請大家相信，BIPV是干不完的。中國的房子至少蓋了五千年了，還一直在蓋，因為總有新型的建筑不斷出現。（章放）