“冰絲帶”速滑館啟示：政府和市場合力推動光伏發(fā)電玻璃發(fā)展

【中玻網(wǎng)】

　　2022年北京冬奧會順應“雙碳”目標與綠色發(fā)展理念指引，通過運動場館的重復利用與節(jié)能改造，提升建筑利用率，減少因建筑耗材、建筑生產(chǎn)造成的污染。而僅有的新建速滑場館“冰絲帶”也根據(jù)《北京市綠色雪上運動場館評價標準》的要求，充分運用綠色電力、綠色建筑，將綠色元素融入冰雪運動場館。

　　“冰絲帶”的“絲帶”狀曲面玻璃幕墻采用一萬多塊光伏發(fā)電玻璃拼接而成，兼具美感和發(fā)電性能，通過結(jié)構(gòu)與建材設計使得其不僅是一個容納運動賽事的建筑體，同時也成為一座發(fā)電廠。

　　即將突 破400億的光伏發(fā)電玻璃市場

　　光伏發(fā)電玻璃即碲化鎘發(fā)電玻璃，屬于建材與新能源產(chǎn)業(yè)的復合產(chǎn)品。通過在玻璃表面涂抹一層碲化鎘光電材料，促使絕緣玻璃變?yōu)閷w進行導發(fā)電。目前每微米光伏發(fā)電玻璃可有效吸收90%以上可見光并轉(zhuǎn)換為電力，僅三四塊即可滿足一個家庭全年用電量。

　　根據(jù)最 新市場數(shù)據(jù)顯示，2020年全 球光伏玻璃市場規(guī)模達到273億元。按照2元/W的光伏組件價格計算，至2022年底全 球光伏市場規(guī)模預計突 破400億元，2026年將擴張至652億元。此外，近些年全 球光伏發(fā)電成本不斷下探，2010至2022年間成本下降幅度達85%，隨著光伏玻璃經(jīng)濟性的不斷提升，市場需求將進一步增長。

　　受“雙碳”目標引導與能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型影響，我國已成為世界光伏發(fā)電裝機量最多的國家，光伏發(fā)電玻璃市場需求持續(xù)擴大。目前我國光伏玻璃市場呈現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展趨勢，并主要依仗兩大行業(yè)龍 頭企業(yè)——信義光能與福萊特（601865），兩家在市場占有率總計已超50%以上。

　　光伏發(fā)電玻璃具有三大優(yōu)勢

　　相比于傳統(tǒng)太陽能電池產(chǎn)品，光伏發(fā)電玻璃具有如下幾大優(yōu)勢：一是光電轉(zhuǎn)換效率更高，對于光線強弱及天氣要求更低，更適應環(huán)境苛刻地區(qū)；二是制造成本更低，雖然光伏發(fā)電玻璃整體制作結(jié)構(gòu)更簡單，但碲化鎘材料的光吸收能力卻更強，所需制造材料消耗更少；三是耐用性更強，電池結(jié)構(gòu)設計壽命普遍長達30年，損耗率更低。

　　在環(huán)境影響方面，光伏發(fā)電玻璃某些情況下能改善環(huán)境并創(chuàng)造環(huán)境效益。以荒漠治理為例，原本某些荒山因缺乏植被而造成的水分流失、土地干涸，可通過安裝光伏發(fā)電玻璃將空氣中的水分凝結(jié)在背板，復又形成露珠滴回地面，從而為土地提供水分補給。而在能源消耗與碳排放方面，光伏發(fā)電玻璃主要碳排放仍發(fā)生于玻璃生產(chǎn)階段。碲化鎘則由廢渣廢料提取，其碳排放、各類有害元素排放量明顯低于晶硅電池等，能效轉(zhuǎn)化卻更高。目前，每生產(chǎn)1度電碲化鎘僅排放11克二氧化碳。隨著玻璃生產(chǎn)技術(shù)的不斷改進，未來光伏發(fā)電玻璃碳排放將進一步削減?；谏鲜鰞?yōu)勢，光伏發(fā)電玻璃目前被主要應用于綠色建筑建設中。

　　在綠色建筑領(lǐng)域方面，光伏發(fā)電玻璃可促進建筑體能源使用的綠色化、低碳化，已受到市場認可并被廣泛應用于建筑的屋頂或幕墻。一方面，該設計可為建筑體提供足夠的清潔電能，滿足建筑內(nèi)部電器和設備需求；另一方面，該設計不阻礙和違背建筑美學構(gòu)建，具備可觀性，并解決傳統(tǒng)玻璃幕墻所存在的光污染問題。張家口帝達世博廣場將光伏發(fā)電玻璃與建筑外立面完 美結(jié)合，轉(zhuǎn)變成清潔能源發(fā)電站。寧波龍谷村使用光伏發(fā)電玻璃代替?zhèn)鹘y(tǒng)琉璃瓦的屋頂，使自己變成一個新型光伏電站。

　　此外，當前盛行的光伏建筑—體化不同于將光伏系統(tǒng)簡單地附著在建筑，可將光伏產(chǎn)品和建筑在產(chǎn)業(yè)鏈充分融合，是未來光伏產(chǎn)業(yè)重要發(fā)展方向。在上游產(chǎn)業(yè)鏈，建筑師設計需考慮到建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造、光伏產(chǎn)品節(jié)能、物理性能及其他功能的有 機融合。中游產(chǎn)業(yè)鏈即生產(chǎn)光伏產(chǎn)品及相關(guān)配套設備產(chǎn)品并在施工環(huán)節(jié)進行組裝，包括光伏組件、逆變器、各類支架、各類電力系統(tǒng)監(jiān)控等。下游產(chǎn)業(yè)鏈主要為運維，將產(chǎn)品組裝完成后進行光伏建筑運營和產(chǎn)業(yè)鏈維護。目前在武漢、上海、北京、大同等地已陸續(xù)建設光伏建筑一體化建筑，通過合理利用能源資源、減少傳統(tǒng)建材用量并在新型建材上貼附光伏發(fā)電玻璃，實現(xiàn)“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”，為我國能源轉(zhuǎn)型提供穩(wěn)固支持。

　　除建筑領(lǐng)域外，在汽車、電子設備、光伏電站等領(lǐng)域光伏發(fā)電玻璃也同樣具有巨大的應用潛力。通過將車載光伏玻璃安裝于電動汽車車身或車頂，有效提升電動汽車行駛性能，解決部分太陽輻射強地區(qū)電動汽車性能難以支撐里程的問題，并一定程度上縮短電動汽車充電時長。

　　光伏發(fā)電玻璃的應用有四大痛點

　　光伏發(fā)電玻璃應用于建筑能雖具有光電轉(zhuǎn)換效率更高、制造成本更低、耐用性更強、創(chuàng)造環(huán)境效益并能實現(xiàn)光伏建筑一體化效能提升等優(yōu)勢，但在市場實踐的應用推廣階段依舊存在痛點。

　　以光伏發(fā)電玻璃在建筑領(lǐng)域的應用為例。首先，光伏建筑一體化建筑既涉及建筑體，又涉及光伏產(chǎn)品這樣的“發(fā)電機”，構(gòu)造比較復雜。而目前光伏建筑一體化尚未有自己的標準體系，嚴重拖累光伏建筑一體化的安全、防火、設備的管控等建筑管理的實施，也影響市場監(jiān)控并規(guī)范其整體發(fā)展秩序。

　　其次是光伏發(fā)電玻璃在建筑市場的認可度問題。雖然光伏發(fā)電玻璃具有較好的美觀性、建筑實用性，但其所具備的建筑功能并不能完全滿足建筑市場的不同需求。光伏發(fā)電玻璃等光伏產(chǎn)品多往產(chǎn)品化、規(guī)模化方向發(fā)展，以期適應不同建筑的需求。而受建筑設計偏好的影響，建筑市場中大部分建筑材料都是定制化。

　　此外，維護建筑光伏一體化建筑體的光伏產(chǎn)品的效能，保持建筑體的耐用性和穩(wěn)定性也有待關(guān)注。雖然研究專 家解釋光伏發(fā)電玻璃壽命期多為25—30年，一旦在使用期間光伏發(fā)電玻璃因其使用狀態(tài)不佳而其功能遭受損壞，建筑體本身和建筑體內(nèi)的居民生活將會受到很大的影響。

　　最 后，由于光伏發(fā)電玻璃應用涉及多產(chǎn)業(yè)協(xié)作，光伏建筑一體化綿長的產(chǎn)業(yè)鏈也需多方運維決策并受到制約，應綜合考慮并兼顧各方需求。

　　政 府和市場共同發(fā)力推動發(fā)展

　　針對光伏發(fā)電玻璃應用實踐過程中產(chǎn)生的問題，筆者認為，可從政 府和市場兩方發(fā)力，共同加以改進。

　　在政 府端，圍繞目前光伏發(fā)電玻璃應用最為廣泛的光伏建筑一體化，在制度層面上應加以規(guī)范，建立涉及光伏發(fā)電玻璃應用與光伏建筑一體化運行和維護的相關(guān)制度規(guī)范。明確各領(lǐng)域職責分工與權(quán)限歸屬，加強合作協(xié)調(diào)規(guī)范性，共同推動相關(guān)制度規(guī)范的落實。同時引導從國家標準、行業(yè)標準、團體標準三個維度著手推進標準體系制定，針對設計標準、建設工程和產(chǎn)品服務均制定規(guī)范化標準、技術(shù)指導與評估制度。

　　在市場端，光伏發(fā)電玻璃生產(chǎn)商可聯(lián)合政 府研發(fā)對于光伏建筑一體化建筑體的管理與運維系統(tǒng)。廠商可以產(chǎn)品化、規(guī)?；?、低碳化為基礎，持續(xù)開展產(chǎn)品低碳創(chuàng)新，并發(fā)展個體建筑定制化光伏產(chǎn)品路線，滿足規(guī)?；a(chǎn)的需要的同時達到節(jié)約生產(chǎn)成本的效果，并一定程度上實現(xiàn)有個性化需求的建筑方要求。