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摘要:在二十世纪的世界能源结构中。人类所利用的一次性能源,主要是石油、天然气和煤,统称化石能源。经过人类数千年,特别是近百年的消费,这些化石能源已被消耗了相当比例。随着世界经济的迅猛发展、战后六十五年来世界人口急骤增加和人类社会生活水准的不断提高,末来世界能源消费量将持续增长,终将走向枯竭而被新的能源所取代。基于此,本文主要对光电建筑在新能源产业革命中的作用进行分析探讨。
关键词:光电建筑;新能源;产业革命;作用
1、前言
从本世纪六十年代、七十年代以来,人类社会从自己所取得的进步,逐渐认识了本质,认识到在传统的西方工业发展方式,是以破坏人类基本生存条件为代价,去获得了经济增长的模式。今天,我们需要从过去的发展方式转到人类社会应该选择的可持续发展,要从高能耗、高排放、高污染、转入到低能耗、低排放、低污染,认识到人类社会必须坚持可持续发展。由此,新能源产业革命已经形成。
2、光电建筑的转变特征
2.1建筑节能减排效果显著
有数据表明,工业能耗、交通能耗、建筑能耗,并称为人类社会的三大能耗。随着城市化的发展,建筑能耗将超越工业能耗、交通能耗,而居于社会能源消耗的首位,占到社会总能耗的30%以上。其中生活能耗,特别是采暖和空调可占到20%。另有数据显示,建筑在二氧化碳排放总量中几乎占到50%,远远高于运输和工业的碳排放量。为了能够更加有效的遏制住化石能源的消耗和二氧化碳的排放,人类已经找到了它的突破口——太阳能与建筑结合。因此,光电建筑在节能减排上的作用是革命性的。
2.2促进能源生产力发展
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大的推进了世界经济和人类社会的发展。人是生产力最活跃的因素。光电建筑可以使人人都成为能源的生产者。节约能源、提高能效、改善能源结构、转变经济增长方式、保护生态环境、促进科技进步、加强能源管理以及扶贫脱贫都是息息相关的。所以,光电建筑引发的能源生产力的革命是空前的。
2.3新能源对中国的改变
新能源在整个能源结构中的占比不断增长,特别是太阳能光伏在常规能源电力中的比例不断提高,人类社会的能源结构将发生改变,随着能源结构的改变,生产能源的方式也将逐步改变。能源的生产方式将呈现出多样化。随着能源生产方式的改变,产业结构将出现重大调整。高能耗、高污染的传统产业将推出历史舞台,清洁的、环保的、高效的新型产业将涌现出来。同时带来人们生活方式的转变,全人类都生活在无污染的环境中。随着生活和生产方式的改变,人们的思想观念也发生改变,科学发展观和可持续发展观念,将成为人们根深蒂固的思想意识。新能源对中国的改变,并不限于城市,国务院扶贫办开发指导司产业处提供的数据显示,截止至2017年底,全国25个省区市的940个县开展了光伏建设,累计建成规模1011万千瓦,惠及3万个贫困村164.6万贫困户。近一两年以来还有更多地区的人们得到了更大的实惠和利益,所以新能源革命对我们是百利而无一害的。
2.4新能源在农业方面的作用
新能源+新农业,一个代表着绿色转型发展之未来,一个代表着国计民生之根基,光伏使最传统的农业焕发出了新的生命力。
光伏农业项目一经推出便受到了光伏行业上下力捧,被视为提振整个行业的救星,而其对于国内农业发展所作出的贡献也不可小觑。更多的农民在光伏惠民政策下也是受益颇丰,因为光伏农业产业园的建成,使更多农民朋友有了固定的工作和稳定的收入,对于农民来说不用去外地打工,在家门口就可以挣钱,还可以照顾孩子和老人,同时促进当地的经济发展。
另外,根据近几年统计数据结果表明,截至2018年底我国有一定规模的光伏蔬菜大棚、“渔光互补”水产养殖、光伏畜禽养殖大棚项目等已经达到800多个,在3年内可达到万亿元规模.。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆光伏农业大棚利用的是农业大棚的棚顶放置太阳能板发电,而“渔光互补”则是利用鱼塘水面或滩涂湿地,支上光伏组件进行发电。光伏与农业结合不仅仅要做到1+1=2,更要做到1+1>2。
3、综合评定发电效率与光电建筑一体化水平
光伏与建筑结合,重要的是两个独立个体的融合与平衡,由于光伏构件的最大效率与安装角度有很大的关系,绝大多数的太阳能装置没有能够做到与建筑完美结合。要想做到“一体化设计、一体化制造、一体化安装”需要从光伏和建筑 2 个方面努力。从扩大光伏发电的角度看,在屋顶上按照最佳的角度安装能够获得最大的发电量,并且可以采用标准的光伏组件,使发电成本降至最低,经济性得到最大的体现,但是可能会如同目前国内的太阳能光热系统一样,实用性好但美观性很差。从国际上太阳能光伏建筑一体化的实际应用情况看,用户投资性的屋顶太阳能光伏系统,大多数是对既有建筑的改造,市场份额占 89%;真正体现光伏系统集成概念的,幕墙及屋面等实现狭义上的太阳能光伏建筑一体化的部分市场份额仅占1%,而这一部分虽然实现了一体化,却由于没有在最佳的安装角度安装,发电效率较屋顶发电低很多,发电成本也较高。要想真正实现光伏建筑一体化,首先要过建筑师这一关,得到建筑师的认可和接受。究竟是追求发电量最大,还是一体化程度最高,需要进行综合评定,并且在设计之初就与建筑本身的实际负荷用电需求相结合。如果一体化程度较高,光伏系统成为建筑的一个构件,那么就要明确光伏系统作为建材的一些附加功能,并建立科学的计算体系,对其中的发电、遮阳、透光等提供具体的数据支持。设计师所关注的不仅仅是加入发电这一项功能,而是将附加功能与作为建筑构件的功能结合起来进行系统评价。但当前的光电建筑技术水平、性能质量与建筑一体化要求仍有相当大的差距。
4、光电建筑是一种精细化设计
光电建筑需要参与的行业和专业更多,团队工作协调统筹的工作量更大,因此,拘泥于一个行业、一个企业内部的工作模式已经不能满足技术整合的要求,而需要一种更开放、更便于协作的平台式组织模式来容纳光伏组件厂商、系统服务商、负载产品供应商和建筑师、工程师、客户来共同合作解决,统筹处理标准、技术、产品以及市场问题。光电建筑牵涉光伏业、建筑服务业、建材业等多个行业,光电建筑应用委员会宜成为跨行业的战略合作联盟,促进光伏业和建筑业、建材业的合作。以联盟为平台,以光电建筑应用市场为引导,整合光伏组件厂商、系统服务商和建筑设计行业、传统建材生产行业、销售行业、工程安装行业等各方面力量,深入研究解决光电建筑应用技术研发、产品创新、生产应用设计及市场推广等一系列问题,推进光伏建筑健康发展。
5、中国光伏产业的发展
2006年我国太阳能电池产量为2501兆瓦,2009年太阳能电池产量为9300兆瓦,增幅为272%。但我国太阳能电池大部分用在国外,到2009年底,光电建筑应用装机容量为420.9兆瓦。国家能源局最新透出的目标是:到2015年,国内光伏装机容量要达到5000兆瓦;到2020年,光伏装机容量要达到20000兆瓦。中国光伏产业的发展,为光电建筑的发展提供了强大的生产保障。
6、中国将在新能源产业革命中发挥重要作用
中国经济的持续快速发展,奠定了中国将成为世界庞大经济体,其作用已不容忽视。科学发展观和可持续发展战略,指明了中国经济的发展方向,使中国站到了世界经济发展的高端。中国建筑业的巨大潜力和太阳能产业的快速发展,为光电建筑的蓬勃发展创造了条件。可以预见,中国的光电建筑在新能源产业革命中将发挥主导作用;中国经济将在世界新能源产业革命中继续崛起;中华民族的伟大复兴正在到来。
我们是从事光电建筑应用的所有企业、企业家、与我们事业相关的院、所、校各方面的专家,应该说是发挥我们聪明才智的时候到了,应该说我们在中国这样一个庞大的市场中,将能发挥越来越巨大的作用。当然,事情总不是自然发生的,总要有些骨干,我们要有一些光电建筑应用的骨干企业,光电建筑业的著名专家,一些热衷于光电建筑的新闻媒体,让我们共同致力于中国光电建筑更加美好的明天。
参考文献
[1]刘君,刘敏,谭文艳.国内外光伏发电投资环境的分析与比较[J].电源技术应用,2012(03).
[2]熊燕,刘鑫,马胜红.中国城市规模化光伏发电应用条件分析[J].可再生能源,2012(01).
论文作者:阎凯
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/25
标签:建筑论文; 光伏论文; 光电论文; 能源论文; 新能源论文; 中国论文; 产业革命论文; 《建筑学研究前沿》2019年4期论文;