對編制建筑光伏標準重要性的認識

鄭金峰

自20世紀70年代以來，由于世界經(jīng)濟的高速發(fā)展，化石能源儲量急劇減少，二氧化碳排量驟增，向世界各國敲響了警鐘。能源是人類社會和經(jīng)濟發(fā)展所必需的資源，如何以可持續(xù)發(fā)展的方式滿足不斷增長的能源需求，既是挑戰(zhàn)，也是歷史性的機遇。世界各國政府不約而同地將可再生能源作為經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略。在可再生能源的利用中，太陽能以其獨有的優(yōu)勢，已經(jīng)形成了一個新型的能源產(chǎn)業(yè)，同時也成為可再生能源電力的重點。

目前，我國建筑能耗約占全社會總能耗的30%。有數(shù)據(jù)顯示，在二氧化碳排放總量中建筑幾乎占到了50%，遠遠高于運輸和工業(yè)的碳排放量。由此可見，抓好建筑節(jié)能減排是控制溫室氣體效應(yīng)的重要舉措。2008年國家頒布《民用建筑節(jié)能條例》以來，建筑節(jié)能工作得到了進一步的加強。為了能夠更加有效的遏制住化石能源的消耗和二氧化碳的排放，人類已經(jīng)找到了它的突破口——太陽能與建筑的結(jié)合。因此，光電建筑應(yīng)用在節(jié)能減排上的作用是革命性的。我國是一個人口大國，已有建筑面積約430億平方米，而且每年新增建筑面積大約20億平方米，15年內(nèi)可增加新建建筑面積300億平方米。如果有20%的建筑面積上安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)，那節(jié)能減排效果及其市場應(yīng)用前景是極其可觀的。

為了推動我國光電建筑的發(fā)展，近年來，我國政府制定了一系列扶持和發(fā)展光電建筑的政策，從而推進了我國光電建筑的迅猛發(fā)展。我國建筑用光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與開發(fā)，已經(jīng)取得了長足的進步。2009年，光電建筑應(yīng)用示范項目111個，申報裝機容量152兆瓦，示范項目裝機總?cè)萘?1兆瓦；2010年財政部、住建部組織實施了第二批光電建筑應(yīng)用示范項目，截止目前，兩部委先后實施光電建筑應(yīng)用示范項目210個，總裝機容量181.6兆瓦。根據(jù)國家發(fā)改委即將公布的《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，光伏發(fā)電總裝機容量到2015年要達到15GW。其中值得注意的是，到2015年建筑用光伏電站規(guī)模為5GW，相當于在建筑物上安裝約5000萬平方米的光伏組件 （包括光伏采光頂、光伏幕墻和光伏遮陽棚）。

光電建筑主要是指安裝在建筑物上或與建筑物結(jié)構(gòu)連接為一體的光伏夾層玻璃組件。這些光伏組件 （或方陣）可以架設(shè)在建筑物的屋頂上，也可作為建筑物圍護結(jié)構(gòu)的一部分 （如光伏采光頂、光伏幕墻、光伏遮陽棚等）。光電建筑是光伏系統(tǒng)與建筑物的有機結(jié)合，它結(jié)合的形式多種多樣，都屬于光電建筑應(yīng)用中不同的結(jié)構(gòu)形式。在建筑用光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏組件是系統(tǒng)中的核心部分，光伏組件中采用的有PVB或EVA膠膜，還有光伏夾層玻璃的封邊劑，它們是光伏組件中不可缺少的重要材料。對光伏組件的結(jié)構(gòu)和使用壽命、安全性以及產(chǎn)生的發(fā)電量都有著重要關(guān)系。對于PVB、EVA、封邊劑等產(chǎn)品的性能、試驗、檢測等要求，目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的行業(yè)或國家標準。根據(jù)光電建筑行業(yè)發(fā)展的需要，為保證光電建筑用光伏組件的質(zhì)量和性能，根據(jù)住建部的通知要求，中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會光電建筑應(yīng)用委員會與中國建筑材料檢驗檢測中心共同討論研究，申請編制《建筑光伏夾層玻璃用封邊保護劑》、《建筑光伏組件用PVB膠膜》、《建筑光伏組件用EVA膠膜》等標準，以規(guī)范市場的生產(chǎn)和應(yīng)用。

2011年2月22日，住建部以建標 [2011]16號文，已正式批準同意，將《建筑光伏夾層玻璃用封邊保護劑》、《建筑光伏組件用PVB膠膜》、《建筑光伏組件用EVA膠膜》等三個行業(yè)標準，由中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會光電建筑應(yīng)用委員會和中國建筑材料檢驗認證中心共同負責組織編寫。為此，光電建筑應(yīng)用委員會于2011年4月9日在北京召開了三項標準的編寫組成立大會暨第一次工作會議。又于2011年9月，召開了三項標準編寫組第二次工作會議。兩次會議中除編寫組成員外，還邀請了國內(nèi)外主要組件生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)負責人參加討論，統(tǒng)一認識，并提出標準草稿。為核實各項指標，2011年8月末檢驗中心開始了對企業(yè)提供樣品進行復(fù)檢工作。

光伏夾層玻璃組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心，有了這

個組件才能組成大面積的方陣，才能利用太陽能轉(zhuǎn)化為電能。光伏組件由超白玻璃、PVB或EVA膠膜 （可根據(jù)用途選擇）、光伏夾層玻璃周邊的封邊劑以及兩片膠膜中間的光伏電池片、背板 （鋼化玻璃或TPT板）組成，通過高壓釜或?qū)訅簷C在一定溫度、真空條件下，在壓力下進行合成。膠膜不但要有一定的粘接強度、抗撕裂強度，還應(yīng)有抗老化、一定的透光度、耐電壓，耐溫、耐濕度變化等性能要求，如果上述三項產(chǎn)品不具備這些性能，光伏組件就不能滿足長期穩(wěn)定的發(fā)電性能要求，光伏發(fā)電就等于虛談，更談不上節(jié)能減排。因此，三項產(chǎn)品標準的制定是保證光伏組件有效發(fā)電的重要組成部分。目前，幾乎所有的光伏組件在光伏發(fā)電系統(tǒng)中都采用普通的EVA或PVB（不包括特別改性的EVA、PVB），其抗老化性和其他若干性能遠遠滿足不了光伏組件的使用周期和安全，都應(yīng)屬于不合格的光伏組件。這樣下去必然影響光電建筑應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展，就更突顯出編制建筑用光伏組件的三個產(chǎn)品標準的重要意義。經(jīng)過各參編和主編單位的努力，預(yù)計在2012年6月份前完成標準的報批稿。根據(jù)光電建筑行業(yè)發(fā)展的需要，為保證光電建筑用光伏組件的質(zhì)量和性能，打下一個良好的基礎(chǔ)，同時也為光伏行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和光電建筑應(yīng)用行業(yè)健康有序的發(fā)展提供了有力的保障。