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光伏电池变身瓦片 与建筑融为一体

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太阳能光伏发电系统,利用太阳能电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能。乍一听,你可能会认为,这样一个高大上的产品,飞入寻常百姓家的概率比较小。

然而,一家位于杭州的年轻企业——浙江合大太阳能科技有限公司就另辟蹊径,把传统太阳能电池板设计成为适合千家万户使用的建筑材料,让光伏发电变得更接地气,更加建材化和生活化。

古板的电池板变型了

见到过太阳能电池板的人,都有个印象:大都是长方形,像一片片平板玻璃。太阳能光伏发电站就是将这些长方形太阳能电池板拼装在一起。因为占地面积大,形状难看,这种光伏发电站一般被安装到大型厂房屋顶、空旷地面等地方,除了少数科技爱好者家庭之外,普通家庭很少使用。

我国太阳能产业迅速发展得益于出口拉动,在国内应用相对较少。合大公司成立之初,正值太阳能光伏产业遭遇欧美贸易壁垒,生产企业出口急剧下滑,全行业陷入低谷时期。“太阳能是清洁能源产品,对于能源进口依赖度很高的中国来说,太阳能光伏应用尚处于初始阶段。”合大董事长侯生跃将公司经营目标瞄向以内销市场为主,并定位在民用光伏领域。

一直以高大上姿态存在的太阳能光伏发电系统如何变得更接地气?这是合大实现市场目标的最为关键一步。在该公司位于富阳生产基地的产品展示厅,笔者见到了与印象中不一样的太阳能电池板。这些电池板被做成了一片片瓦片,拱形的、方形的,五颜六色,与许多别墅屋顶使用的瓦片十分相似。不过仔细一看,这些瓦片另有乾坤。瓦片上面是一层电池板,在光线的反射下,可以看到细密的半导体晶片。

“这种光伏陶瓷瓦以陶土材料为主原料,制成陶瓷瓦片后,再通过封装工艺与晶硅太阳能模组结合,最后形成具有光伏发电功能的陶瓷瓦片。”现场,合大一位技术人员介绍说,这样普通瓦片就成了会发电的光伏瓦,可以应用在普通民居屋顶,取代传统瓦片。

“光伏瓦可把屋顶20%左右的阳光转化为电能,还有隔热、防水防火和抗老化等功能,可以抵御人为的破坏和自然灾害。”该技术人员说,此外,普通瓦的使用寿命只有20年,而光伏瓦最基础的一种也有25年,最高端的光伏瓦寿命高达70年。

民居屋顶变电站

特斯拉电动汽车发明人埃隆·马斯克不久前发布的家庭电池能量墙,将建筑墙体变成了蓄电池,而合大的光伏陶瓷瓦则希望将建筑屋顶变成发电站,这是完美的新能源建筑。

随着梅雨季接近尾声,夏天的高温已经显示出威力。太阳一露出头,汗水就直冒出来。久违的空调都开始全力运行。在这个一年最耗电的时期,富阳三桥村村民却不用为电费发愁。“因为我们家的屋顶上都安装上了光伏陶瓷瓦,阳光下,自家发电厂电力很足。”一位村民很得意地说,越是夏季高温天,光照条件越好,一户人家每个月大约可以发电150来度电,基本上是每户每月的用电量一半。

三桥村的屋顶发电项目让合大光伏陶瓷瓦首次走进普通百姓家。“这是产品创新设计为新市场开拓带来了机遇。”合大渠道部经理朱海强介绍说,在农村和别墅区,建筑美观性和实用性非常重要。过去用太阳能电池组件建设屋顶光伏电站,需要安装混凝土或钢铁支架,同时还要做防水等特殊处理,而光伏陶瓷瓦将太阳能电池模组与带有镂空平台的陶瓷瓦片完美的结合起来,在保持建筑原有的建筑风格的基础上,具备太阳能电池组件的发电功能。

除了太阳能陶瓷瓦之外,合大还重新设计了标准化的屋顶光伏发电系统,将控制器、逆变器和电表等设备进行改造,省去了升压降压设备,让它们适合民居安装,并降低安装成本,增强美观和安全性。按照最普及的光伏陶瓷瓦计算,以50平方米的面积为例,成本是45000元,每年至少可发电4500千瓦时,每千瓦时电费按第一阶梯电价算是0.538元,每发一千瓦时电政府补贴0.6元,光伏瓦发电每年可收入4500×(0.538 0.6)=5121元,8年多时间就可以收回成本,如果在政府政策更好的地区,5至6年就可以回收投资。

这还仅仅是一笔经济账,而环保账则是纯收益。据测算,按每户每年发电4500千瓦时,25年的发电寿命计算,每户可发电112500千瓦时,可节约煤炭52吨,少用519吨水,让空气中减少129吨二氧化碳和35吨粉尘。

这套系统日益符合家庭需求。如今,合大的光伏陶瓷瓦已经在上海、天津、杭州、宁波等地3000多户民居屋顶完成安装,在30多个国家和地区建立起了示范项目。

设计融入商业模式

“随着我国对节能减排和清洁能源要求的提升,在未来15年中,中东部地区的中小企业和民居屋顶,预计有50%左右都会装上太阳能光伏发电系统,需要庞大的线下服务体系,我们要做到让客户买光伏发电站变得像买建材一样简单。”侯生跃特别强调说,因此,我们合大从去年下半年,在富阳开出了首家光伏建材体验店,实施全国经销商加盟服务体系。在现场,记者看到,该体验店共有100多平方米,店里分科普区、展示区、体验区、商务区4个部分。在科普区有演示视频和专业讲解人员;在产品展示区中,有光伏陶瓷瓦、光伏生财瓦等光伏产品,还有分布式光伏发电系统的太阳能专用电池、光伏汇流箱、逆变器、配电箱等主要部件;在体验区除了可以看到光伏系统的安装效果和发电效果外,消费者还可以现场动手体验安装家庭光伏发电系统的程序。目前这样的体验店或者店中店,合大在全国已有40多家,经销加盟商已接近200家。

“就算是一个完全不懂光伏的人,只要到店里看一圈,就能了解光伏电站的基本知识。”参观过该店的杭州光伏协会秘书长赵永红说,合大体验店创新了销售模式,让高大上的光伏电站变得看得见、摸得着、听得懂,有利于民用市场培育。

好的设计和好的产品需要加速对接市场。安装光伏陶瓷瓦发电系统需要投入首笔资金。以每户30平方屋顶安装面积为例,需要成本是27000元左右,比安装普通瓦片要贵出一倍左右,许多老百姓一听要这么多投入,就望而却步了。为此,合大还通过设计融入更多的商业模式来赢得市场。

以浙江等中国太阳辐射强度四类地区计算,每平方米光伏瓦的年发电量在100千瓦时至120千瓦时之间,30平方米每年可以发电3000多千瓦时。根据各级的补贴政策,每发一千瓦时电,可以获得超过1元的收益,不到10年就可以收回成本,而光伏瓦的使用寿命至少有25年。

“这个15年以上的发电期,是屋顶电站净收益期,每年可以获得稳定的回报,具有金融属性,在当前经济新常态背景下,经济增速和贷款利率下行趋势形成,光伏电站是非常好的消化资金的贷款产品和投资产品。”侯生跃说,合大已与多家银行合作,将收益权抵押给银行或者产业基金,让普通老百姓可以通过分期或者按揭付款方式,甚至零首付方式完成屋顶光伏电站的初期投资。

侯生跃很自豪地说,我们从事的是微气候改善大气候环境的事业,合大最大的优势是善于创新,微创新形成大优势,我们除了在产品设计、销售设计、模式设计上不断进行创新外,现在还在做一个完全不同于别人的互联网平台的创新设计。该平台的核心是以屋顶为主的电站资源生成系统和以资金为主的电站金融解决系统,用这种创新的线下销售与服务体系加互联网加金融的模式,来推广以民居屋顶和中小企事业单位为主的中小型光伏发电站。民居和中小企事业单位屋顶必将逐步成为光伏发电的主要空间资源。合大计划将这些资源收集起来,通过互联网平台,把电站的屋顶资源与资金衔接,让有钱的人像买股票、基金一样投资屋顶电站建设,共同分享新能源红利,共创美好生活环境。