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解读国内外光伏建筑激励政策及产业

发布者:admin 发布日期:2015-12-07 阅读:130
         光伏建筑也就是光伏建筑一体化,英文名为Building Integrated Photo Volta-is简称BIPV。光伏建筑一体化技术是将光伏产品集成到建筑上的技术。根据光伏系统与建筑的结合形式可分为两大类:第一类是光伏系统附着在建筑物上,建筑物支承者光伏系统;第二类是光伏系统与建筑物的集成,光伏系统作为建筑材料的一部分,有的还起到支承作用,与建筑是不可分割的。光伏建筑较传统建筑具有以下优势:
  (1)绿色建筑。光伏建筑利用的是太阳能发电,太阳能是清洁能源,是绿色能源,对环境不会造成污染,同时降低了二氧化碳的排放量,改善温室效应。
  (2)节省土地资源。光伏建筑的光伏系统一般都是安装在建筑的屋顶或充当了建筑材料的一部分,不用占用额外的土地,对于寸土寸金的城市,光伏系统不但能利用太阳能发电,还节约了土地资源。
  (3)光伏建筑可采用并网光伏系统,不需要配备蓄电池,节省投资。
  (4)建筑节能。光伏建筑能吸收太阳能转化为电能,起到了节能减排的作用。
  自从第一次石油危机后,世界各国开始重视像太阳能这样的新能源的开发和研究,由于发达国家的各种优势如:人力,技术,环境等,其发展步伐要明显快与发展中国家,据光伏市场相关研究数据显示,到目前为止,西班牙的安装量居世界第一,德国、美国、韩国、日本等发达国家紧随其后。国外对光伏建筑的研究己经有相当长一段时间,笔者将以德国、日本这样的发达国家作为研究对象来对比分析国内外光伏建筑的发展现状。
  1.德国光伏建筑发展及激励政策现状
  德国作为工业强国的发达国家,在产业方面有很好的发展优势,拥有世界上最大的屋顶光伏建筑系统。由于其产业里的技术领先优势,使其在光伏建筑器件方面的产业发展很快,明显领先于其他国家,德国的A5E所属的几家企业分别开发生产了了多种光伏建筑系统的相关组件,比如开发生产的无边框非晶硅组件的功率可以达到360wp,在倾斜面房顶和垂直墙面方面有很广的应用;还有其开发生产的具有不透明特性的,尺寸为1mX0.6m的非晶硅组件,其分别在屋顶、垂直墙面和窗户上有很广泛的应用。
  德国的光伏建筑的快速发展离不开政府的激励政策,很多方面值得中国的借鉴和亚研究学习。德国早在1990年到1995年期间就开始重视光伏建筑的发展,在此期间政府出台了“1000个屋顶计划”做为示范工程,就是在私人屋顶安装光伏建筑一体化系统,其容量为11w-5kWp。并强制指定并执行了光伏发电的富余电力的入网价格。新生事物的出现很难容群众以及相关产业短时间内接受,所以离不开政府的强制政策,强制政策的实施也反映了政府发展新能源的决心和魄力。
  在1995年到1999年期间,政府在前几年的基础上大力鼓励建设光伏建筑示范项目,并对达到一定规模的项目实行节能返款策略。此举使其示范项目规模进一步发展,大力鼓励了光伏行业的发展。
  在1990年到1999年十年间,德国的光伏建筑在政府的鼓励下得到了很快的发展,但是由于多为示范建筑项目,光伏建筑增长量还是不到40MW,于此,德国紧接着在1999年到2003年期间推出了“10000个光伏建筑屋顶计划”,并在经济政策方面开始给相关行业给予低息贷款和100%的初始启动资金贷款,另外在2000年也推出配套服务政策,通过立法推进光伏建筑的发展。该法案让上网价在原来的基础上提高了3倍,该政策在2004年又再次修订完善,修改后的法案有效期为20年。此举使得德国的光伏建筑规模从量变转向质变,整个德国光伏行业逐渐走向完善,和快速发展的道路,在2004年光伏建筑安装量增加了300%,在2007年德国光伏建筑在世界光伏市场里占到46%,更在2008年超过日本,市场份额在世界排名第一。
  2010年,为鼓励民用建筑融入光伏发电系统,政府开始投入大量资金推广发展光伏建筑产业,此次投入了1亿欧元的研发经费。
  2012年,德国修订可再生能源法,由于市场的完善和相关技术的提高,使得光伏建筑成本降低,政府开始降低入网电价。于此同时提出了光伏电力的“双价制”。
  对德国以上光伏建筑激励体系进行整体归纳,见下表
 
        德国是最早通过政府出台政策激励光伏建筑发达国家之一,并取得了显著的成效,其激励政策的优势总结主要有以下几点:
  ①通过国家立法,为光伏建筑产业发展提供保障
  德国通过立法强制执行光伏电力入网电价,上网电价的强制提高本质上也是政府的一种补贴方式,其优点是,通过国家出面,给消费者以信心看到长期稳定的效益,为了得到长期的效益,消费者必定会主动建设、维护光伏建筑,从而避免了后期的维护费用,大大的减少了资源的浪费,也变相的降低了光伏建筑推广成本。
  ②由市场主导光伏产业发展方向,保证了可持续发展的合理性
  1991年德国政府分析了近30年里光伏建筑产业发展的规律,发现光伏建筑相关产品的成本随着光伏系统的安装量的增加而降低,即没增加一倍的安装量,其安装成要降低20%左右。德国政府所指定的上网电价和政府补贴资金数额都是通过对光伏建筑市场的调查,分析,预测的基础上指定的。
  ③配套政策体系逐渐完善
  德国政府出台的光伏建筑激励政策从1991年开始的光伏建筑统一固定上网电价,到2003年来的上网电价调整体系和初始投资贷款政策,再到2010年新增的光伏产业研发经费。德国政府逐渐建立了一套较为完整的光伏建筑激励体系,由经济政策、产业政策、配套服务政策等激励政策和政策调整体系组成,从而有效地激励了德国光伏产业的迅速发展。
  2.日本光伏建筑发展与激励政策现状
  日本作为亚洲少有的发达国家之一,又因为其资源相对贫乏,日本非常重视新能源的开发研究,尤其在太阳能方面。在太阳能光伏技术研究方面,日本政府先后资助了一些企业和研究机构以鼓励其开发研究。如在在太阳技术方面处于领先地位的三洋电气公司先后开发研究出了多种非晶硅电池和与建筑材料相结合的产品,比如可以做成曲面的瓦面,其输出功率和面积分别可达到2.7wp和305平方厘米;还有便于安装的有脚电池组件。三洋电气公司也研究开发出了德国拥有的半透明和不透明的光伏组件。
  在多年前,日本政府就出台了“七万屋顶”的光伏建筑阳光计划,该屋顶安装的光伏系统的容量达到37MWP,此政策应用后,日本当年就成为了光伏组件的最大生产基地。与此同时,政府计划在以后几年会加大对光伏建筑的投入。
  1980年日本成立了以太阳能为研究重点的新能源研发机构(NEDO)。接着在1993年日本政府又出台了新阳光计划,该政策于次年开始执行,该计划核心内容主要是:政府出资补贴,低息贷款,回收富余电力。在1997年后的十年中,日本政府又相继颁布了《有关电力企业牙})用新能源发电的特别措施法》、《可再生能源配额制法》、《关于促进新能源利用等特别措施法》等一系列鼓励新能源开发研究的文件。日本的政策主要以政府补贴为主,所以其发展也相对迅速,因此在2003年以前的7年里日本光伏建筑市场在世界上处于第一,具体情况可见下图。
  日本是典型的以政府直接补助为主要手段来激励国家光伏建筑产业的发展的国家。自1993年开始执行相关政策后,到1997年日本光伏建筑市场就超过了美国,此后的7年里日本一直是世界上光伏建筑市场占有量最大的国家。到2006年日本停止补贴政策,两年后推行了低碳社会行动计划,由图中数据可看出在此期间其发展速度相对放缓,09年又恢复光伏建筑补贴政策,对12万家庭光伏系统进行补贴,总额度为290亿元,该年光伏建筑光伏系统安装量增加了进5OOMW。
  根据日本政府推出的光伏建筑相关激励政策及日本光伏建筑发展状况,其激励政策的优势总结主要有以下几点:
  ①不断出台政策高额补贴消费者
  日本因为国土面积小,资源相对贫乏的一个发达国家,其开发研究推广新能源的需求比其他国家更为迫切,因而其推广政策的力度也是非常大的,其直接补贴在光伏建筑上的资金曾一度达到50%,同事国家金融单位也给光伏建筑企业提供非常低的利息贷款。政府的力度始终在一个新行业中的作用是最大的,所以日本的光伏建筑行业一直是世界上发展最快的国家之一。
  当然,任何事物都有它的两面性,有利必有弊,比如政府高额的补助使消费者长期产生了依赖。尽管政府相应的出台了逐年降低补贴的的措施,但是消费者对此反应不不是十分的明显,但补贴政策完全被取消时,整个光伏市场就会出现明显的下降。毕竟光伏建筑一体化系统作为高科技产品相对于其他普通产品来说性价比要低很多,若没有政府出资补助来激励消费,市场降低的反应就会很明显,甚至会出现倒退的现象。所以在停止补助一段时间后于2009年政府再次恢复了补贴政策。

  ②在技术上重视研发和创新
  在技术激励政策方面,日本政府始终也是在世界上处于领先水平的,日本通过国家一些重要行政部门通力合作促进光伏企业的发展,比如市政当局、经济产业省、运输部、科技部等。
  2000年,日本设立“绿色电力基金”。该基金主要用于补贴光伏发电系统的安装和推广,对光伏建筑的应用起到了极大的促进作用。随后的五年,日本有接近600个公共建筑设施得到了这个基金的补助,总共安装量超过了12000千瓦。到2006年又增加了130个以上,使得总安装容量超过2000千瓦。
  日本以“新能源产业的技术综合开发机构”(NEDO)为中心研究光伏建筑技术,研究机构主要是学校和光伏企业,其研究经费主要由科教文体部提供。以2002年为例,日本相关部门通过调查研究制定的光伏预算为350亿口元,用于技术研发的经费超过总预算的20%。日本光伏系统的安装成本在1992年的时候接近400万口元/lcw,随着对光伏建筑的发展,到2005年的时候就降到了不到四分之一,可见日本政府的技术研发取得的成绩是非常显著的。技术研发取得的成绩大大降低了光伏建筑的成本,同时也为以后光伏建筑的发展打下了坚实的基础。
  ③注重各相关主体的激励
  日本政府在激励光伏建筑发展的过程中除了对企业进行激励外,还注重对消费者的激励。在21世纪初,日本就对光伏建筑的各项成果进行展示,建设了很多示范项目,其支持力度很大,接近50亿口元,接近总预算的15%。太阳方舟(5olarark)在2008年建成,成为当时最大的光伏建筑(改建筑有三洋公司建造),节能和美观在该建筑上体现得淋漓尽致。更重要的是对光伏建筑的推广起到了很大的促进作用。
  3.中国光伏建筑发展与激励政策现状
  据光伏建筑市场相关报告显示,太阳能发电是21世纪新能源研发的前沿阵地,世界各国政府均出台了相关政策以支持光伏发电事业。我国在“十一五”发展规划中,中国在北京、上海、广州、山东等城市设立光伏发电试点。直到2010年为止,我国已经建立了1000个屋顶光伏发电项目,总容量已经达到5万千瓦。根据现在的发展趋势预计到2020年,我国屋顶光伏建筑项目规模将达到20000个,总容量将超过100万千瓦。在国家的大力支持下,中国的光伏行业也得到了发展,在市场行业和政策的双刺激下,中国的光伏建筑相信在未来几年会进入发展的黄金时期。为便于后文对我国光伏建筑激励政策的研究,接下来笔者将从各方面仔细来分析我国目前光伏建筑发展现状。
  (1)我国光伏建筑行业未来发展方向分析
  BIPV(光伏建筑系统一体化)以其庞大的建筑市场和巨大新能源发展潜力的结合点的特点,其发展前景无疑使巨大的。由此可预见,光伏建筑与房地产的结合是以后太阳能应用中最有潜力的领域之一,其发展有着非常广阔的空间,并且其市场潜力也是相当大的。
  在我国,调节建筑物室内温度利用原始煤炭等能源,耗费非常巨大,并且对环境健康不友好,给空气带来了巨大的污染,给人们的健康也带来不小的危害。太阳能除了用于被动式采暖外还没有被大规模采用。而主动式太阳能利用由于其高昂的成本与中国经济状况不太适应。因此,房屋供能的主动与被动相结合的想法及光伏发电与传统能源相结合的想法。按照房屋的使用功能,利用不同方法的结合及交互,如此光伏建筑的一次投入的成本将会大大降低和节约运作费用,使其在商业运作中具有更大的可能性。随着政府对新能源的越来越重视,对太阳能的利用的需求逐渐增加,节能减排的要求越来越广,环境保护的力度加大,太阳能光伏建筑一体化越来越成为当前备受追捧的新兴产业。
  (2)中国光伏建筑示范工程建设现状
  由于对新能源开发的重视,世界各国陆续出现了不同规模的利用太阳能的光伏建筑,中国也是如此,我国在借鉴国外光伏建筑发展技术的基础上,也开始建设光伏建筑。
  上海在规划建设一些标志性建筑的时候开始考虑新能源的利用,以鼓励整个新能源开发利用像着一个健康可持续发展的方向发展。如虹桥交通枢纽的光伏建筑物总容量达到6.5mw,其建筑物的顶部和部分外立面都安装了光伏系统,建成后,每年将为该地铁客运站供给650万度清洁电能,可减少二氧化碳排放5000吨以上。
  北京大兴区与2004年建成8000多平米的光伏建筑一体化系统示范项目,被评为我国第一栋综合牙})用光伏发电的示范工程。政府的“十五’,科技攻关项目就包含项目的5Okw光伏屋顶并网系统。此外北京南站主站的部分建筑也是光伏建筑,光伏发电系统年发电量为320KW,为火车站的提供电力。
  深圳在2004年的时候建设了光伏发电站,容量为1MW,年发电量为100万千瓦时,曾是亚洲最大的光伏发电站,它与综合展馆等建筑融为一体,是中国光伏建筑的示范项目。
  我国的天威薄膜光伏建筑由三个光伏系统建筑组成了整体的光伏并网发电系统,是中国第一个彩色透光薄膜组件应用示范项目。
  以上这些示范项目对我国光伏建筑的发展有着重要的意义,对推进我国建筑节能,绿色消费有一定的促进作用。
 
  (3)中国光伏建筑激励政策现状
  在光伏建筑推广过程中,政府的政策始终起着主导作用,为促进光伏建筑发展,我国光伏建筑的主要政策有:
  政府在2006年推出《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(实施细则),主要对回收光伏电力做了详细的规定,我国电网企业必须全额回收可再生能源电力,还提出了全网分摊政策,由全国电网分摊光伏发电上网电价所超出常规能源电价的部分。
  政府在2009年初推出了《关于加快推进太阳能光电建筑应用实施意见》,其中有明确指出我国光伏建筑的应用是新能源开发利用的重中之重,利用光伏建筑发电对解决能源问题,促进节能减排、环境保护都有不可忽视的积极作用。同时政府还推出了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》,其明确指出:光伏建筑安装行业标准制定;对城市光伏建筑推广和农村偏远地区光伏发电利用的补贴;光伏发电建筑应用技术宣传和推广。
  办法还规定了资金补助条件:首先光伏建筑系统的容量必须大于5OkWp;其次光电产品的应用效率应达到国际水平,不能低于发达国家的效率,如单晶硅光伏发电系统的应高于百分之十六,多晶硅光伏发电系统应高于百分之十四,非晶硅光伏发电系统应高于百分之六。该政策的还提出了执行回收电价分摊办法,明确我国光伏建筑激励政策在经济政策需要对补助政策进行加强,并确立补助标准,其具体的执行标准则在应用的时候会产生一定的差异,因为光电产品利用程度等的不同会给企业带来不同的成本及收益,技术的先进度也会造成此种差异,政府也意识到此补贴政策的宏观性,并指出每年将对此政策作出相应的调整。
  2009年7月近期国家科技部联合能源部、财政部共同发布《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》。文件计划在未来3年里投150亿元左右的资金来建设光伏建筑示范项目。这次补贴在光伏发电方面覆盖面积相对于以前的政策比较大;对光伏发电项目,政策原则按照总投资的50%进行补贴;对于偏远电力不够的地区补助提高的到70%。从补贴方式和投资覆盖面来看,与己经快速发展起来的做法还是不完全一样的,发达国家补贴会设置上限,实际上金太阳计划是设置补助下线;从补贴幅度角度来说,50%和70%的补贴幅度要高于欧美其他发达国家的补贴。发展以太阳能为主的新能源是我国新能源开发发展的重点方向。为促进我国光伏建筑的发展,并使其走向高科技发展道路,2009年中国政府出台了“太阳能建筑屋顶计划”并将原来的补助向上调至20元/Wpo2011年中国又相继制定了太阳能入网电价。对我国光伏建筑激励政策进行归纳总结,见下表。
  4.国内外光伏建筑激励政策现状对比
  在前述内容的分析中,发现我国的政策都是借鉴国外的成功经验而来,这些政策的颁布对我国光伏建筑的发展起到了一定的促进作用,但就我国光伏建筑的发展速度与国外相比而言还是存在很大的差距,我国光伏建筑发展相对滞后,因此对国内外光伏建筑的激励政策进行对比分析见下表。
  在这一系列的对比过程中不难发现我国光伏建筑激励政策较国外而言存在很大不具体、不完善的问题。政府在借鉴发达国家成功经验的同时,还应注意结合我国国情,应该推出适合我国光伏建筑发展套路。政府激励政策决定光伏建筑发展现状和未来趋势,同样发展现状能够很好的把政策中的问题体现出来,笔者将会在接下来的两章从经济政策,产业政策以及配套服务政策等几方面来对比分析中国发展现状以及政策中存在的一些问题。
 
作者:郭蓉 李芊
来源: 西安建筑科技大学