和普通光伏电站相比,浮式光伏电站施工周期更短。
根据目前国内外水面漂浮光伏电站建设的情况,电站浮力系统技术方案主要有如下两类:1、HDPE(高密度聚乙烯)浮体方案:本方案所有浮力、结构受力均由HDPE浮体提供和承载;2、浮体+钢构方案:本方案由浮体提供浮力,结构受力均使用钢支架构件受力;相比混凝土材质浮体的脆性易损,体积庞大、难加工等特点,PP聚丙烯材质的低温冷脆,非中空吹塑级材料,不易加工等特点,不锈钢材质浮体的成本高昂、薄壁不锈钢易锈穿、安装难度高等特点,高密度聚乙烯是目前最好解决水陆连接问题的产品。耐候性是高分子浮体材料使用寿命的最大挑战。
2. 水面漂浮光伏的挑战水面漂浮光伏的最大挑战不在于水面,关于高热、高湿下的抗PID等解决方案早已成熟;水面漂浮光伏的最大挑战不在于光伏,光伏产品的经济性、可靠性已日趋完善;水面漂浮光伏的最大挑战是在于漂浮,如何让光伏产品漂浮起来并不难,难的是如何让光伏产品漂浮25年!!为了让组件漂浮在水面,行业一般采用浮筒、浮箱等作为承载。淮南采煤塌陷区20兆瓦水上漂浮电站项目也于2016年3月底实现15兆瓦的并网发电。对浮体材料最大的挑战是耐水性和耐候性。它会成倍的延长光伏电站的回收期,更可能亿元投资全部打水漂芜湖三山8.5兆瓦水上漂浮电站项目也于2015年8月开始并网发电。
此外,它对环境无害,而且基本不用维护。第一个商业化水面光伏装置是2008年美国加州一水库175kwp系统。与发展迅速的光伏行业相比,BIPV存在市占率低,普及程度低等问题。
预计年均发电量约为200万kWh,内部投资收益率14.8%。从行业融合度方面来说,BIPV横跨建筑、光伏两个行业,行业融合度对其发展影响深远。原国务院参事石定寰表示:现阶段政策导向更趋于宏观性,号召性,缺少具体操作指南;同时当前我国的BIPV标准严重缺失,这些都是BIPV发展缓慢的主要因素。据统计我国每年约有40亿平米左右竣工房屋面积,但是2016年BIPV的市占率仅有2%,不被关注是BIPV多年来一直存在的事实。
最后,呼吁国家有关部委制定制订有针性的BIPV产业激励政策,加大光伏在绿色建筑领域的应用力度,形成引领推动效应。除此之外,加速布局的还有特斯拉,东方日升等巨头企业。
我国BIPV起步晚,这导致与国外相比,我国BIPV政策还不够完善。我国近年来才在政策上逐渐重视起来。就发展历程来看,BIPV市场目前仍处在起步阶段,防火、防水性能差仍然是首要存在的问题,此外,不具备核心光伏技术、维护难度大、产品散热差、品牌可靠度弱等都是目前BIPV存在的瓶颈。除了政策,技术和成本也是BIPV发展的关键。
据不完全统计,2018年全球BIPV市场规模约13亿美元;2021年全球BIPV市场规模预计27亿美元;2026年全球BIPV市场规模预计70亿美元;从2018到2026年全球BIPV市场规模年复合增长率约40%。中信博对外发布了全新BIPV产品,中信博BIPV智顶II解决方案。加之,光伏组件成本下降迅速,据ITRPV统计,2010年至2018年硅料下降速率22.1%、硅片下降速率25.3%、电池片下降速率19.6%、组件成本复合下降速率17.4%,BIPV未来市场浩瀚。美国90年代提出百万屋顶计划,欧盟有可再生能源白皮书与起飞计划,日本有70000屋顶计划与阳光规划
到底是梦幻还是大肆炒作?尽管李永喜和他的团队已实现了惠勒所说的奇妙的效率和透明度,但也有人质疑市场上是否已有达到类似里程碑高度的太阳能窗。若使用银电极,可将转换效率提高到10.8%,透明度提高到45.8%。
这种新材料被设计成在可见光中透明,在近红外区吸收能量。使用有机材料,可根据纬度定制试想一下,在未来,摩天大楼身披光伏玻璃电池,当阳光照耀到光伏玻璃上,光线转化成电流,电流汇聚到掌控室,再为整座大楼提供电力。
密歇根大学助理研究科学家李永喜(音译)表示,如今市场上大多数太阳能窗是由无机硅基材料制成的,相比之下,新研究出的太阳能窗是由有机、碳基和氢基材料制成的。惠勒说:如果要使用太阳能玻璃电池来装饰某个摩天大楼的整个立面,你最好确保它能使用很长时间,因为更换这个巨型太阳能电池板将是一项巨大的挑战。比如,与更换不透明的屋顶太阳能电池板相比,太阳能窗在使用寿命结束后更换的成本可能会非常高。不过,后者略带绿色的基调在某些应用场景中可能不被接受。该电池可以被放置在双层玻璃窗之间。摩天大楼的玻璃幕墙通常有一层涂层,可以反射和吸收光谱中的光区和近红外区的部分光线,以此降低亮度和建筑内热量。
而透明太阳能电池可以利用这些能源来减少摩天大楼内的电力需求。这种透明玻璃电池的中性色版本是用氧化铟锡电极制成的。
例如,总部位于硅谷的科技初创公司Ubi-uousEnergyInc.表示,他们去年开发了一种转换效率为9.8%、透明度为38.3%的透明太阳能电池要注意的是,这不是破纪录的表现。近日,密歇根大学研究团队创造出新的透明太阳能电池能效纪录,这使摩天大楼玻璃幕墙化身为自身能源来源的梦想又向现实中迈进了一步。
彭博新能源财经太阳能团队的能源专家王晓婷(音译)也同样质疑研究这种有机太阳能窗的重要性。王晓婷说,尽管与其他有机模式相比,有机光伏似乎是节能的,但有机光伏通常在所有可用的光伏产品中性能最差。
这种新型透明太阳能电池采用的是有机或碳基设计,而不再使用传统的硅材料,它实现了8.1%的转换效率和43.3%的透光率。虽然这种电池会呈现轻微的绿色,但它还是透明的,只是更像太阳镜和汽车窗户的灰色。显然,这种透明太阳能电池的进步可使太阳能总体上更具成本效益,因为这项研究将光伏中的玻璃成本,也就是光伏组件中最昂贵的部分与在建筑物中安装窗户的成本结合在一起。此外,研究人员还开发了光学涂层,以提高红外光产生的能量和可见光范围内的透明度。
该公司联合创始人、密歇根州立大学教授理查德伦特在一封电子邮件中说。惠勒说,所有透明太阳能窗,无论是有机的还是无机的,在耐用性方面仍然需要克服很多限制。
近红外区是光谱中的不可见部分,占太阳光能的很大一部分。比如硅材料很重,而有机材料密度很低,重量很轻。
这种透明太阳能电池还可以根据所在地的纬度进行定制,因为当太阳光以垂直角度照射它们时,它们的效率最高。与无机材料相比,有机材料有不少优点。
目前上述两种版本都可以大规模生产,使用的材料比其他透明太阳能电池的毒性更小彭博新能源财经太阳能团队的能源专家王晓婷(音译)也同样质疑研究这种有机太阳能窗的重要性。这种透明太阳能电池还可以根据所在地的纬度进行定制,因为当太阳光以垂直角度照射它们时,它们的效率最高。与无机材料相比,有机材料有不少优点。
使用有机材料,可根据纬度定制试想一下,在未来,摩天大楼身披光伏玻璃电池,当阳光照耀到光伏玻璃上,光线转化成电流,电流汇聚到掌控室,再为整座大楼提供电力。比如,与更换不透明的屋顶太阳能电池板相比,太阳能窗在使用寿命结束后更换的成本可能会非常高。
例如,总部位于硅谷的科技初创公司Ubi-uousEnergyInc.表示,他们去年开发了一种转换效率为9.8%、透明度为38.3%的透明太阳能电池要注意的是,这不是破纪录的表现。摩天大楼的玻璃幕墙通常有一层涂层,可以反射和吸收光谱中的光区和近红外区的部分光线,以此降低亮度和建筑内热量。
而透明太阳能电池可以利用这些能源来减少摩天大楼内的电力需求。不过,后者略带绿色的基调在某些应用场景中可能不被接受。