一、从城市规模的角度来看,立面的节能改造与 BIPV (光伏建筑一体化)之间的可以协同作用
在对现有建筑进行改造时,往往会实施建筑围护结构的节能改造。通常,建筑业主会考虑这种干预措施,因为它有两个目标:一方面,它提高了整个建筑的能源效率,另一方面,它可以成为提高建筑质量的机会。当采用 BIPV 时,实现了第三个基本目标:利用可免费获取的太阳能发电。在这种三重方法中,我们的清洁能源替代化石能源发电的艰巨任务可以通过多功能 BIPV 外墙实现:提高建筑能源效率和可再生能源的本地生产。那么,城市规模的 BIPV 立面改造的真正潜力是什么?
使用 BIPV 改造建筑外墙
外墙改造是减少建筑能源需求的有效策略之一。根据现有的建筑围护结构特性、气候条件和技术经济约束,以及立法规定,可以设计不同的外墙改造解决方案。除其他外,外墙改造的一种设计选择是使用 BIPV,特别是多功能 BIPV 产品。例如,具有集成绝缘的 BIPV 元件可以具有相关优势,例如并行设计和规划,以及安装既可以节能又可以产生可再生能源的立面解决方案。
然而,如果由于建筑几何形状、城市环境、能源需求、建筑围护结构特性和太阳辐射计算等数据的可用性,可以在建筑规模上评估 BIPV 改造潜力,那么确定 BIPV 改造潜力并非易事由于需要一起分析的异构数据集,在城市规模的建筑立面。
二、外墙的城市 BIPV 改造潜力
对城市规模外墙的 BIPV 改造潜力的评估可以为在 2050 年国家能源战略目标框架内制定和采用新的城市能源战略和政策提供额外的知识基础。事实上,目前城市能源规划的一种常见方法是依赖两个不同的领域:建筑围护结构的城市能源改造潜力,另一方面,城市 BIPV 的潜力。自城市能源改造过程的初步阶段以来,这两个领域之间缺乏整合可能导致错过制定城市能源转型所需的协同和综合政策和行动的机会。
出于这个原因,已经由厂家开发了一种基于 GIS 的综合方法来确定多户住宅建筑在城市范围内的这种潜力。在该方法中引入了两个主要的新颖性:
①为提高当地太阳能地籍 (Sonnenfassade) 提供的 BIPV 立面潜力的准确性而开发的计算方法,不仅考虑了城市参数(例如局部辐射、附近建筑物、植被……),还考虑了细节水平 (LOD) 2.5还可以通过原型构建相关特征,从而实现更可靠的数据;
②生成语义 3D 城市模型的机会,该模型能够包含有关外墙 BIPV 改造的“多学科”主题的数据,这些数据通常作为单独的数据集提供。例如,通过新工具,可以初步调查 BIPV 改造干预前后的城市能源平衡,评估干预优先级并确定现有建筑物的“产消者角色”。
该方法已在提契诺州地区的一个住宅区实施,以展示为城市决策者、市政当局和公共当局提供有关外墙 BIPV 改造方案的更易于理解和可靠的数据的机会和可能性。通过这种方式,可以考虑对建筑环境的能源转型挑战做出额外贡献。
三、光伏模块可以在建筑中实现全覆盖
所使用的光伏组件不仅高效,还可作为建筑设计元素:
·在平屋顶上安装单晶模块的光伏装置;
·倾斜屋顶中的集成光伏模块(总共45千瓦);
·带有灰色涂层的单晶立面模块(85千瓦);
·阳台栏杆上的双面透明玻璃-玻璃光伏组件(3千瓦);
·总光伏功率为133千瓦;
·光伏面积1.300米;
·年光伏发电量70.000千瓦时(计算)。
今年你打算安装光伏吗?虽然大概率没有补贴了,但我们却迎来了安装光伏的最好时机!
一、政策支持
回首2021年,无论是国家还是地方,光伏利好政策不断,几乎每月都有发布。
国家层面:3月,中央提出构建以新能源为主体的新型电力系统,光伏首次被定为主体能源;国家能源局确定“十四五”启动“千乡万村沐光”行动,“光伏下乡”成为下一个万亿级光伏新市场,并保障清洁能源优先上网、全额收购;
4月,国家能源局提出:2025年,风电、光伏发电量占全社会用电量11%提高到2025年16.5%左右,2060年非化石能源发电量由目前的34%左右提高到90%以上,国家发改委能源研究所预测:2050年,中国近四成的用电量来自光伏。
5月,国家能源局提出:户用光伏补贴5亿、90GW保障规模。
6月,中央表示:发挥西部地区风、光、水电和矿产资源优势,建设大型清洁能源基地;国家能源局启动分布式光伏整县推进项目。
8月,国家发改委鼓励高耗能企业安装光伏,要求电解铝企业消耗的非水可再生能源电量在全部用电量中的占比超过15%。
9月,国家电网斥资2万亿改造电网,助力清洁能源!
10月,国家发改委表示,要全面推进太阳能发电大规模开发。领导人宣布:第一批装机约1亿千瓦的大型风电光伏基地项目已有序开工。
11月,央行定向降息1万亿,利率仅1.75%,支持清洁能源发展。
12月,开始申报第二批单个不小于1GW以沙漠,戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目。
12月30日, 国资委印发《关于推进中央企业高质量发展做好碳达峰碳中和工作的指导意见》,提出全面推进风电、太阳能发电大规模、高质量发展。
地方层面:
国家能源局启动整县推进光伏后,地方政府积极响应,26个省/自治区/直辖市共申报676个屋顶分布式光伏开发试点,截止到2021年4月,中国大陆共计1301个县,117个自治县;另有977个市辖区、394个县级市、49个旗、3个自治旗、1 个特区、1个林区,合计2843个县级区划,现在分布式试点676个,占了全国 1/4。
此外,各地区也纷纷出台政策,设定安装比例。
其中,浙江金华市金东区人民政府印发发关于公开征求《金东区整区推进光伏规模化开发试点工作方案(征求意见稿)》,要求园区光伏比例升至60%。
温州市人民政府办公室发布行动方案,要求新建工业厂房安装分布式光伏比例达到100%,新建光伏并网40万千瓦以上装机容量。
安装光伏,举国一心,利好政策将持续为光伏发展“撑腰 ”!
二、电价上涨
伴随着新一轮的电价改革,企业用电成本大幅度增加,装光伏已经刻不容缓。
取消工商业目录电价后,全部工商业将采取直接参与电力市场交易或代理购电的方式购买电力,新工商业电价=煤电上网电价±20%的方式组成,高耗能企业电价不受20%限制。
已经发布的2022年1月代理购电电价的28省市区域中,有19省区的最大峰谷电价差超过0.7元/kWh。
而且从目前的电力交易结果来看,山东11月电力双边交易110.7亿kWh,电价上浮了19.8%,;江苏11月集中竞价108.69亿kWh,电价上浮了19.95%。
所以说,最高上浮20%,几乎就是上浮20%!
而高耗能企业电价不受20%限制,更是高的没边。在2021年广西四季度双边协商153.7亿kWh电量交易中,高耗能企业电价涨了44%;辽宁2.3亿kWh电量交易,高耗能企业涨了49.37%;山东省发改委则发文明确:2022年工商业电价最高上浮170%!
(山东省 2022年工商业电价最高上浮170%)
总而言之,工商业电价尤其是高耗能企业电价,是越来越高了。在这样的高电价下,安装光伏成了企业节省电费的最好选择。
三、多地补贴
2022年开始,虽然国家光伏补贴没有了,但地方补贴在短时间内迅速补位,继续为光伏发展保驾护航。
2022年还有21个地区有光伏补贴,详情如下表:
2022年还有21个地区有光伏补贴
可以看到,多省发布的地方光伏补贴政策,最高达到1元/瓦!但最终地方补贴也会逐渐退场,时间有限,要装光伏得抓紧了!
四、品质保证
据不完全统计,截止目前,全国已经有超过数吉瓦的整县推进项目启动了招标,而业主无一例外的均为电力央企或者地方国有企业以及部分行业头部企业。以国家电投、国家能源集团、华能、中核等为代表的央国企以及豫能股份、广东能源集团等地方国有企业正从分布式光伏的试水者成为主导方。
在此之前,鉴于分布式光伏电站项目分散、体量小、风险以及管理难度较高等特点,并不是央国企的主战场。但整县推进给国有投资企业带来了一种开拓分布式光伏市场更为擅长的途径。
此外, 由于整县推进的开发模式涉及到民生以及风险问题, 地方政府更乐意选择央国企及行业头部企业作为合作方,大量组织分布式光伏整县推进工作, “国家队”和优质企业的加持势必会提升分布式光伏项目的产品品质和施工品质。
五、成本回落
自11月份底开始,硅料、硅片、电池片、组件,光伏全产业链整体呈降价趋势 。
一月份,硅料致密料由269元/kg降为228-240元/kg,成交均价回升至233元/kg。
组件价格已全部低于2元/W。与12月组件报价相比,本月组件涨幅小幅下降,单面、双面光伏组件均价均出现下降趋势。
据CPIA的分析,2021年全球新增光伏装机仍维持150-170GW,2021年前三季度,中国硅料产量达到36万吨(同比增24.1%),硅片产量达到165GW(同比增54.2%),电池产量达147GW(同比增54.6%),组件产量130GW。
也就是说, 2021年第四季度产能,都是过剩的,加上更多产线投产,2022年,光伏价格势必会加速回落。
此时不装,更待何时!
六、收益可观
首先,装光伏电站可以稳定收益25年,有些地方还有地方补贴,以浙江宁波为例,宁波市《关于大力推进建筑屋顶分布式 光伏发电系统应用工作的若干意见》 规定:对2022年至2025年期间并网的建筑屋顶光伏项目按0.3元/千瓦时标准给予补贴,补贴时限为并网发电之后第二个完整抄表月起12个月。
假设装机10kw,宁波市补贴按0.3元/Wh,宁波市脱硫煤电价是0.4153元/KWh。
光伏电价前1年=0.4153+0.3=0.7153元/度
光伏电价后24年=0.4153元/度
另外,安装光伏还可以通过碳排放权交易带来另一份额外收益。一座10KW的光伏电站每年可以减少8吨的二氧化碳减排量。按照2021年底的交易价格,每吨价格在54元左右,一座10KW的光伏电站每年可获得大约432元左右的收益。25年将获得10800元左右收益。
另外,据Refinitiv 预测,2022年排放交易计划 (ETS) 中的 碳价可能达到每吨 65 元,装光伏“卖碳”收益将更高!
七、好处多多
光伏发电除了能赚钱,还有其他功能性,比如隔热防水,比如安装光伏车棚、光伏阳光房等,都是依赖隔热防水功能设计的,实现了一举多得的好处。在工商业厂房上安装光伏电站,隔热防水的效果非常明显,特别是彩钢瓦屋顶,安装光伏电站成为了必需的选项。
八、节能环保
研究表明,光伏每发一度电,可减少二氧化碳972g,一棵树一年可吸收二氧化碳1800kg,一个10kw光伏电站一年大约发电14600度,那么也就相当于种了:14600*972/1800000≈8棵树。
也就是说,装一座10KW的光伏电站,相当于在你家屋顶上种了8棵树!
九、容量有限
以后有意向的百姓只会越来越多,遗憾的是各地并网的变压器容量往往是有限的,并网光伏也不是说无限量供应。
目前,虽然户用光伏接入容量低于变压器25%的规定已取消,但根据各地电压局的有关规定,最高安装容量不能超过变压器容量的 100%,也就是说如果一个 村子里有两台100千伏安的变压器,也就是200千伏安,那么这个村最多只能安装200千瓦的光伏电站。
所以大家想装光伏一定要趁早,早安早受益,晚了可就村里可能就不给装了!
十、大势所趋
实现碳达峰、碳中和后,我们的生活会发生怎样的改变?央视就此专门做了一期专题报道,得出的结论是:如果到了2060年,中国实现碳中和,核能的装机容量是现在的5倍多,风能的装机容量是现在的12倍多,而太阳能会是现在的70多倍。装光伏,已是大势所趋,紧跟时代的我们将会第一批收益。
原标题:城市更新时在既有建筑外立面安装光伏的业务潜力巨大!