1、歐洲光伏與建筑結合（二）6. 開展BIPV應當注意的一些問題德國雖然已經完成了 10萬光伏屋頂計劃，全國光伏建筑的累計安裝量已經 超過400MW（是我國太陽電池累計安裝量的 8倍），取得了豐富的經驗，但也 發現了不少的問題。德國大多數光伏建筑都是由專業建筑師設計的，在外觀 上，在建筑功能上，以及在透光性和與建筑和諧一致上的確設計得無可挑剔。 但是這些建筑師也忽略了或者說不了解太陽電池的發電特性，如太陽電池的朝 向、遮擋和溫升等問題，這些在我國以后的設計中應該引起重視。6. 1太陽電池安裝的朝向太陽電池與建筑相結合有時不能自由選擇安裝的朝向，不同朝向的太陽電 池發電量是不同的，不能按照常規方法進

2、行發電量計算?？梢愿鶕D7對不同朝向太陽電池的發電量進行基本估計不同朝向安裝的太陽電池的發電量：假定向南傾斜緯度角安裝的太陽電池發電量為 100;其它朝向全年發電量均有不同程度的減少6. 2太陽電池的遮擋太陽電池與建筑相結合，有時也不可避免地會受到遮擋。遮擋對于晶體硅 太陽電池的發電量影響很大，對于非晶硅的影響會小得多。一塊晶體硅太陽電 池組件被遮擋了 1/10的面積，功率損失將達到50%而非晶硅受到同樣的遮 擋，功率損失只有10%因此，如果太陽電池不可避免會被遮擋，應當盡量選 用非晶硅太陽電池。6. 3太陽電池的溫升和通風太陽電池與建筑相結合還應當注意太陽電池的通風設計，以避免太陽電池 溫度

3、過高造成發電效率降低（晶體硅太陽電池的結溫超過25C時，每升高一度功率損失大約4%。）。太陽電池的溫升與安裝位置和通風情況有關，德國太陽 能學會就此種情況專門進行了測試，表 3給出不同安裝方式和不同通風條件下 太陽電池的實測溫升情況。7. BIPV的電氣連接方式德國和荷蘭的光伏屋頂計劃大多數是安裝在居民建筑上的分散系統，功率 一般為1KW50KWp不等。由于光伏發電補償電價不同于用戶的用電電價，所 以采用雙表制，一塊表記錄太陽電池饋入電網的電量，另一塊表記錄用戶的用 電量。也有一些功率很大的系統，如德國慕尼黑展覽中心屋頂2MWp勺BIPV系統和柏林火車站200KWp勺系統。對于小系統，一般只用

4、一臺并網逆變器，對于大 系統，一般采用多臺逆變器。柏林火車站 200KWp勺BIPV系統分為12個太陽電 池方陣，每個方陣由60塊300W的太陽電池組件構成，每個方陣連接一臺 15KVA的逆變器，分別并網發電。慕尼黑 2MW的BIPV項目則不同，2MW由 2 個1MWp勺系統分一期、二期建成。每個1MWp勺系統采用公共直流母線，3臺 300KVA的逆變器按照主從方式工作，當光強較弱時只有一臺逆變器工作，陽光 最強時三臺逆變器都工作，這樣就使逆變器工作在高負荷狀態，具有更高的轉 換效率.&其它除了 BIPV項目，考察團還在荷蘭和德國考察了幾處包含 BIPV的節能建 筑。荷蘭的“零能耗”、

5、“零排放”的“雙零”建筑更為典型，“零能耗”意 味著建筑的用電、采暖、炊事、空調以及水循環系統等所有能源全部自給，“零排放”意味著沒有任何溫室氣體排放.建筑物采用了光伏發電、太陽熱水系統、自然水循環和過濾系統、地源熱 泵空調采暖系統以及節能建筑材料等多項新技術。光伏發電與多種節能和新能 源等新技術的結合是未來的發展方向。9. 德國鼓勵BIPV的政策法規和10萬光伏屋頂計劃法律條款對于光伏發電的發展將起到關鍵性的作用，德國10萬屋頂計劃是一個最好的例子。該項目自1999年開始實施，2003年結束，2000年德國頒布 可再生能源法，2001年光伏發電在德國國內的安裝量達到 2000年的230%德

6、國政府認為可再生能源法和10萬屋頂計劃已經取得了完全徹底的成功。德國可 再生能源法和10萬屋頂計劃的主要內容和取得的成就介紹如下：2000年頒布的可再生能源法關于光伏的主要內容包括，電網公司有義務收 購可再生能源所發的電，并支付上網補償電價：在固定的時間范圍內，享受固 定的上網電價（20年）；新建光伏發電的上網電價每年遞減（PV 5%/a）; 2000年4月頒布實施；成本均攤一高于常規電價的部分在全國范圍的4個電力公司均攤；PV-最初的上網電價是 50. 6 Cent / kWh ，2003年下降到45. 7 Cent / kWh ；德國可再生能源法在2004年又進行了修訂，對于不同的建筑或安

7、裝形式進 行了區分。與“可再生能源法”相配套的還有銀行貼息貸款的政策和自愿認購綠電的 政策。KfW （德國開發銀行）對于安裝光伏系統的貸款支持：國家補貼的長期低息 貸款；貸款期：10，12，15，20甚至30年，頭2，3年或5年不用償還；固 定利率至少10年不變；允許與其它帶有補貼性質的項目相結合（但不能超過總 的投資額度）。德國還有其它有補貼性質的項目，僅以 KfW的幾個項目為例。KfW10萬屋頂計劃：PV與建筑相結合；貸款利率1. 9 %； 19992003非 常成功（可以完全償還），共完成 345 MWp 65 000套（大部分私人住宅）。KfW CO2減排項目：PV安裝在居民住宅上；貸

8、款利率 2 . 7%4. 2% ;貸款允許100 %投資額度。KfW環境保護項目：PV安裝在非居民住宅（商業或工業建筑）；貸款利率4. 4 %4 . 9 %;貸款額度為投資額的75%與其它環?；蚬澞茼椖拷Y合，也 可以拿到100%勺貸款額度。所謂“購買綠電”政策是指由國民自愿購買綠色電力，綠色電力比常規電 力（依地區不同大約每度電510歐分）多23歐分，電力公司將銷售綠電的 收益用于購買高價綠色電力（每度電大約 45. 750. 6歐分）。德國10萬光伏屋頂計劃完全成功的表現：1）不僅僅依賴于國家財政的促進機制；2）綠電收入購買高價綠電；3）10萬屋頂計劃得到順利實施；4）光伏系統大量安裝，數量

9、超過預期的 300MW（實際安裝345MW）；5）利用價格調整，促使光伏真正按照市場規律進行推廣；6）銀行的貸款已經全部收回；7）數以千計的可再生能源就業機會；8）光伏系統價格從1999到2000年下降了 8 %，而且在此后數年中持續下 降；9）類似的機制已經在其它國家開始執行。有了這樣的法律，安裝光伏發電的用戶可以通過銷售綠色電力獲得收益； 銀行的貸款可以如數回收；光伏生產廠家通過銷售太陽電池賺錢；政府達到了 推行清潔能源的目的；電力公司通過銷售綠電購買綠電，經濟上不虧損（取之 于民用之于民），還完成了減排義務；政府通過媒體的廣泛宣傳，那些自愿購 買綠色電力的人知道自己是為保護環境和能源的可

10、持續發展在做貢獻。結果是 所有的人都高興，盡管10萬屋頂計劃已經在2003年結束，但德國光伏屋頂的 建設卻沒有因此而停頓，圖10是德國光伏屋頂建設的發展情況（包括對 2004 年的預測）：10. 結束語在德國和荷蘭考察了 14天，雖然只是看了一些皮毛，但是也不難得出下列 結論：1）政策法規是綱，光伏建筑和可再生能源的發展是目，“綱舉目張”；2）BIPV可以建造得具有很高的質量；3）BIPV的能量回收期比單獨安裝要短，因為部分建筑材料被取代了；4）BIPV應當從建筑設計就開始考慮；5）除了考慮BIPV的建筑特性，還要考慮發電量的影響因素：朝向、遮擋 和太陽電池的通風；6）當前的光伏建筑構件的成本還太高，平均比普通太陽電池組件的價格高2. 5倍，還有很大的降價空間；7） BIPV的專業化很重要，大部分荷蘭和德國的 BIPV項目是由建筑師設 計的（今后要避免不顧及發電量的缺點）；荷蘭采用的光伏瓦是由建筑材料