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劉建新:系統(tǒng)創(chuàng)新迎接建筑光伏市場新風口——一位資深電力專家對建筑光伏市場的思考

核心提示:在3月28日由中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會光電建筑應用委員會主辦的“建筑光伏信用與質(zhì)量建設(shè)發(fā)展論壇”上,資深電力專家、國家開發(fā)投資公司原副總裁、中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會顧問劉建新發(fā)表了《加強系統(tǒng)創(chuàng)新能力建設(shè),開拓建筑光伏新格局》的主旨演講。
   在3月28日由中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會光電建筑應用委員會主辦的“建筑光伏信用與質(zhì)量建設(shè)發(fā)展論壇”上,資深電力專家、國家開發(fā)投資公司原副總裁、中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會顧問劉建新發(fā)表了《加強系統(tǒng)創(chuàng)新能力建設(shè),開拓建筑光伏新格局》的主旨演講。
  
  他表示,隨著組合技術(shù)的進步,加強系統(tǒng)創(chuàng)新能力建設(shè),建筑光伏正在成為投資的新風口。
 
  劉建新:系統(tǒng)創(chuàng)新迎接建筑光伏市場新風口——一位資深電力專家對建筑光伏市場的思考
 
  以下為劉建新演講全文:
  
  建筑光伏技術(shù)和他賴以生存的環(huán)境組成了一個新的商業(yè)系統(tǒng)。技術(shù)水平和商業(yè)模式是該系統(tǒng)進步的重要因素,他們的不斷創(chuàng)新是開拓建筑光伏新格局的重要保證。
  
  現(xiàn)在,我就加強系統(tǒng)創(chuàng)新能力建設(shè)的思路談一下自己的看法,拋磚引玉,歡迎大家批評!
  
  在政策的引導下,建筑光伏經(jīng)歷了金太陽時期、光電建筑時期的發(fā)展,太陽光作為一次能源的應用已經(jīng)大面積展開,高舉著分布式能源的大旗高歌猛進;在利益機制的驅(qū)動下,光伏發(fā)電系統(tǒng)以電池板、逆變器等核心設(shè)備的初級組合正在不斷的克隆。初級的地面發(fā)電技術(shù)日臻完善,屋頂光伏發(fā)電技術(shù)也初步形成,這是這個階段技術(shù)進步的一個標志。
  
  把我們周圍無處不在的光轉(zhuǎn)化成為了有商業(yè)價值的商品,光作為一種新能源參與到了為綠色地球做貢獻的行列,這是我們光伏人的驕傲!
  
  正視現(xiàn)狀,做好準備,迎接建筑光伏市場新風口
  
  光能作為一種新能源,沒有脫離它的新能源的屬性。新能源的定義有幾個關(guān)鍵詞:新技術(shù)為基礎(chǔ)、正在研究、系統(tǒng)開發(fā)應用、一次能源。
  
  從定義可以看出,新能源之所以新,就在于利用這個一次能源的技術(shù)還處在不斷的探索中?,F(xiàn)階段光伏的市場應用是受制于現(xiàn)階段技術(shù)基礎(chǔ)及其他條件的。到了一定的光照強度才能發(fā)電是現(xiàn)在的光伏發(fā)電裝置的一個特點,因此,它是一個間歇式的發(fā)電單元。
  
  對于電網(wǎng)連接的負荷來講,光伏發(fā)電的功率是小的,盡管在技術(shù)上對配網(wǎng)存在一些影響,但通過電網(wǎng)公司的運營管理還能消納一些間歇發(fā)出的光伏電量。如果沒有電網(wǎng)的消納,沒有我國巨大的配電網(wǎng)絡(luò)支撐著,光伏發(fā)電市場不可能發(fā)展得如此之快。
  
  因此,目前的光伏電量直接賣給電網(wǎng)的方式掩蓋了間歇性的問題。但是要鞏固、發(fā)展建筑光伏市場,一個間歇工作的發(fā)電單元是不夠的,用戶價值感亟待提高。
  
  我認為,這就是光伏特別是建筑光伏現(xiàn)在感覺有點“骨感”的內(nèi)在原因。
  
  我國人口多,建筑以高樓居多,這既是我國環(huán)境能源市場特別是建筑光伏市場發(fā)展的一個特色,同時我國的建筑光伏也是從這里起步?;氐?ldquo;初心”,搞建筑光伏的出發(fā)點是如何利用環(huán)境能源(建筑物周圍的能源如光、風、空氣熱、雨水、生活廢水、生物質(zhì)——廚余垃圾等)達到建筑節(jié)能目的。
  
  現(xiàn)在,因技術(shù)條件所限,屋頂光伏按傳統(tǒng)電站思路建設(shè)遇到了困難,發(fā)展呈減速態(tài)勢。
  
  居民居住的大部分高樓屋頂因利用面積制約,光伏裝機不大且發(fā)電量少,用戶價值感不強,故只能面對電網(wǎng)市場。又因大樓業(yè)主多、屋頂使用難統(tǒng)一且對使用屋頂建筑光伏積極性不大,出現(xiàn)了屋頂空閑的狀況。
  
  光伏投資商靠租屋頂來拓展市場的做法實施很艱難,屋頂難租不僅制約了發(fā)展速度,也增加了投資成本。
  
  屋頂業(yè)主的積極性及投資商的商業(yè)模式實施都出現(xiàn)了問題,我認為出現(xiàn)這些情況的基礎(chǔ)性原因還是技術(shù)實現(xiàn)路徑太單一。
  
  同時,屋頂光伏市場處于初級階段,是個政策市場政策。建設(shè)靠屋頂,回報靠補貼,使得現(xiàn)在的屋頂光伏市場開拓艱難。一旦電價退坡機制出現(xiàn),既有市場份額將會萎縮,更談不上拓展了。
  
  但是,建筑是環(huán)境能源利用的載體,更是環(huán)境能源服務的大市場;光電建筑作為建筑節(jié)能的一個重要抓手,光伏發(fā)電市場前景十分廣闊。建筑光伏作為真正的新能源利用的主力軍地位不僅不會變,而且,在我國人多樓多的情況下,地位將更顯突出。
  
  我相信,只要我們改變思路,隨著組合技術(shù)的進步,建筑光伏一定會成為投資的新風口。
  
  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)電存在的一個問題。盡管弱光發(fā)電技術(shù)現(xiàn)在有了一些研究突破,我估計商業(yè)應用還需時日。
  
  要解決間歇性帶來的市場瓶頸問題,系統(tǒng)集成創(chuàng)新可能是一個可行的選擇。它既能解決技術(shù)路徑單一的問題,又能提高用戶的使用價值,同時是屋頂光伏事業(yè)發(fā)展的一個重要路徑。
  
  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,又要利用已有的其他技術(shù),通過系統(tǒng)集成創(chuàng)新,抓住機遇,開拓建筑光伏新格局。
  
  1、加強系統(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、通風等。以建筑光伏為主導的集成設(shè)計思路:光伏單元發(fā)電模塊+建筑物用電分區(qū)設(shè)計模塊+儲能模塊(儲熱模塊、電池儲能模塊、氫儲能模塊+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)自用是用戶價值的基礎(chǔ),投資回報的高低決定市場容量的大小。
  
  高樓光伏發(fā)電功率小,滿足不了大樓整體的電力負荷要求,但是可以分別滿足或部分滿足某些電力負荷的需求(照明、電器、家用智能系統(tǒng)、電動交通工具、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)化成熱來滿足大樓的熱負荷要求;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)掘這些應用,在新建的屋頂光伏系統(tǒng)中大樓的電路設(shè)計必須采取分區(qū)設(shè)計。對現(xiàn)有的發(fā)電單元模式則進行分區(qū)改造:除了原上網(wǎng)模式不變外,增加一回儲能線路,滿足儲能模塊的用電;對于建筑屋內(nèi)的用電,屋內(nèi)的電路系統(tǒng)必須分區(qū)設(shè)計,以保證該區(qū)的電器設(shè)備安全運行。
  
  B,儲能模塊討論
  
  大家知道,提升建筑光伏使用價值最有效的一個辦法就是增加儲能模塊。屋頂光伏的儲能有多種形式:蓄電池儲能、蓄電池加超級電容儲能、電熱轉(zhuǎn)換+熔鹽儲熱、電制氫儲能等。對于發(fā)電功率小的發(fā)電單元可采用如下的儲能模式:
  
  采用發(fā)電單元+蓄電池儲能系統(tǒng)直供照明負荷;
  
  采用發(fā)電單元+電換熱器+熔鹽儲熱裝置滿足用戶隨機的熱水需求;
  
  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。
  
  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)電是個很熱的名詞。80年代前后,針對美國出現(xiàn)了大面積停電事故,為了防止我國的電網(wǎng)崩潰造成大面積停電,提出電源點最好分布建設(shè)在負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)電的市場更為廣闊。
  
  現(xiàn)在出臺的分布式發(fā)電優(yōu)惠政策的目的的一個導向是,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)建光伏電站不僅對配電網(wǎng)安全運行有影響,還對新能源電量市場化交易的實時性、獨立性等有影響。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”的問題,微電網(wǎng)建設(shè)則是提高“綠色替代”的一個重要前提。
  
  微電網(wǎng)最吸引人的地方:
  
  一是它自成體系,不會給配電網(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,更多更安全的電量能使其用戶價值倍增。
  
  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)的研究基本達到商業(yè)使用價值的水平。
  
  我們光伏人一定要搶占先機,加快技術(shù)引進、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)。通過技術(shù)投資“圈地”,不僅能更多地建設(shè)光伏發(fā)電項目,并且還可以引進投資者建設(shè)其他新能源發(fā)電項目;更重要的是信息的交互能力使得新能源的供電能力更強大、更穩(wěn)定、更安全,成為用戶信得過的供電商。
  
  創(chuàng)新商業(yè)模式,建立新型的利益共同體
  
  技術(shù)組合創(chuàng)新是系統(tǒng)創(chuàng)新的基礎(chǔ),商業(yè)模式的創(chuàng)新則是系統(tǒng)創(chuàng)新的助推器。階段式的“歸零”是技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)家思維,創(chuàng)新商業(yè)模式更需“歸零”思維。
  
  “有光發(fā)電”是現(xiàn)階段的技術(shù)特征,對應的是“向電網(wǎng)賣電”的商業(yè)模式。這種商業(yè)模式的思維極易導向傳統(tǒng)能源發(fā)電公司的發(fā)展模式——搶占電源(屋頂)點。
  
  其現(xiàn)狀是:促成屋頂變成稀缺資源;負債建設(shè);收入大部分靠補貼。經(jīng)營者整天都在思考如何拿屋頂;搞融資;要補貼收入。公司陷入搶屋頂難、應收款大,負債比大的困境,發(fā)展舉步維艱。
  
  如前所述,我們把發(fā)電單元升級為發(fā)電站,增強用戶的價值感,就具備了為大樓業(yè)主服務的基礎(chǔ)。但是做到“業(yè)主要做”必須創(chuàng)新商業(yè)模式。
  
  當今的商業(yè)模式創(chuàng)新離不開共享經(jīng)濟思維。創(chuàng)新的目的在于引領(lǐng)一個環(huán)境能源消費市場,和大樓的業(yè)主密不可分的商業(yè)模式是啟動這個市場的重要環(huán)節(jié)。
  
  例如,現(xiàn)在有一些物業(yè)公司出臺了不再為業(yè)主房屋維修出資的規(guī)定,這一情況的出現(xiàn)對于“業(yè)主捆綁”似乎是一個契機。業(yè)主(或委托物業(yè)公司)參與到光伏建設(shè)中來,用業(yè)主的分紅建立屬于自己的房屋維修基金,解決自己的維修資金來源,這很可能是業(yè)主的一個選擇;高樓業(yè)主也可以聯(lián)合投資在自己的高樓上建光伏裝置,委托第三方做建設(shè)、運營管理商。靈活的商業(yè)模式造就的股權(quán)籌資將啟動建筑光伏市場進一步的發(fā)展。
  
  對于系統(tǒng)創(chuàng)新而言,它的基礎(chǔ)是集成技術(shù)創(chuàng)新。集成創(chuàng)新是一種組合創(chuàng)新,尋找成本最優(yōu)的各種相關(guān)的成熟技術(shù)組合在一起的方式,似乎也要靠商業(yè)模式的創(chuàng)新。
  
  新的建筑光伏系統(tǒng)是以光伏發(fā)電為主導,其他的成熟技術(shù)為輔組合成的新系統(tǒng)。整合其他技術(shù)可以有各種模式,項目公司模式可能是一種好形式。由主導項目的公司發(fā)起,擬參與組合的公司響應,共同組建項目有限責任公司,負責市場調(diào)研、方案設(shè)計、商業(yè)模式審定、建設(shè)、運營等全過程管理。
  
  只有調(diào)動各方面的積極性,解決人才、技術(shù)、資金、市場等影響新系統(tǒng)建設(shè)的因素,系統(tǒng)創(chuàng)新才有可能啟動。另外,“捆綁業(yè)主”的方式不僅能解決市場切入的問題,而且對進一步改善質(zhì)量環(huán)境大有好處。
  
  建筑光伏是環(huán)境能源利用的一個抓手,綠色替代能源的一個主力軍,發(fā)展前景十分廣闊。立足現(xiàn)在,開拓建筑光伏新格局,我們深感責任重大;展望未來,加強系統(tǒng)創(chuàng)新能力建設(shè),我們必須勇往直前。

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