太陽能PVT將發(fā)電和制熱結合在一個組件中，不僅提高光伏發(fā)電效率，還可以提供采暖和生活熱水，是一個通過提高效率增加價值的產品。在國內該技術還處于起步階段，為更好地推動PVT技術和市場的發(fā)展，2022年“太陽能光伏熱PVT技術交流會”于3月30日在線舉辦。本次線上會議由中國建筑金屬結構協(xié)會清潔供熱分會、采暖散熱器委員會組織，清潔供熱分會陳講運副會長主持會議，全國各地的專業(yè)研究機構、大專院校以及企業(yè)代表共440多人參會。
會議邀請了7位專家和企業(yè)代表從學術研究、關鍵技術、應用案例、市場潛力等維度對PVT這種光伏光熱合二為一的產品技術進行解讀，旨在將太陽能最大化利用，在踐行雙碳戰(zhàn)略中發(fā)揮可再生能源的中堅力量，更好地開發(fā)萬億級可再生能源利用市場。
陳講運表示，據IEA國際能源署的統(tǒng)計數據顯示，截至2021年底，全球安裝的PVT集熱器面積約為120萬平方米，全球已經有65家PVT專業(yè)生產制造企業(yè)，中國企業(yè)沒統(tǒng)計在列。目前我們清潔供熱分會了解在國內大概有一二十家做PVT生產和研究，比如力諾瑞特、協(xié)鑫集成、北京瓦得能、上海港旺新能源等，在國內已做了一些示范項目，取得了一些成績和技術進展。2021年10月13日，住建部正式發(fā)布了國家強制性規(guī)范《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB 55015-2021，于2022年4月1日起實施。其中，可再生能源系統(tǒng)對太陽能利用、空氣源熱泵、地源熱泵等提出了明確指標和要求。從國際成功案例來看，PVT與空氣源和地源熱泵結合起來，完全滿足相應的要求，可以預見，PVT這種產品將會有很大的發(fā)展空間。
“太陽能熱水已步入百姓之家：并實現(xiàn)了同步規(guī)劃、同步設計、同步施工、同步驗收、同步運行。但太陽能與建筑一體化存在諸多痛點。”大連理工大學建筑能源研究所張吉禮教授在《太陽能PVT熱泵跨季冷熱雙儲低碳能源技術》的演講中介紹說，在雙碳目標下，太陽能技術和產業(yè)仍然存在亟待解決的4大關鍵問題，并對這些問題進行了詳細分析。張吉禮教授介紹了該團隊研發(fā)的新型PVT技術，以及將PVT組件作為熱泵蒸發(fā)器的PVT熱泵產品，提出了太陽能PVT熱泵零碳熱電冷及生活熱水系統(tǒng)和PVT熱泵土壤跨季冷熱雙儲綜合能源技術方案。并通過“大連理工大學體能訓練中心3臺6HP太陽能零碳能源系統(tǒng)、大連某鄉(xiāng)鎮(zhèn)小區(qū)太陽能跨季儲能近零碳熱電聯(lián)供技術方案、大連某新建校區(qū)太陽能土壤跨季儲能近零碳熱電冷綜合能源技術方案、富平縣整縣推進太陽能跨季儲能零碳熱電冷綜合能源技術方案等進行了詳細介紹分析。他總結分析認為PVT具有社會效益、產業(yè)價值，并就提出當前亟待解決的問題以及未來發(fā)展的展望。
“上海交通大學10多年前就開始PVT產品技術研發(fā)，目前研發(fā)出第四代PVT產品。“上海交通大學趙耀博士分享了太陽能熱泵、PVT直膨式熱泵技術以及對作為集熱器組件流道的六邊形設計研究，該設計可促進光伏組件發(fā)電效率提升，又可將光伏熱最大化吸收。由于流道表面積的增加，除了太陽能熱之外，還能有效吸收空氣的熱能和冷能，為熱泵COP增效。他通過實際案例的測試數據進行了驗證：PVT可以提升光伏發(fā)電效率10%左右。
協(xié)鑫集成電源技術（蘇州）有限公司的曹重陽先生介紹了該公司與上海交大共同研發(fā)的高效新型的PVT專利產品。其核心的競爭力有兩個，第一個是提高發(fā)電量，第二個是提高能效比。在發(fā)電貢獻方面，PVT全年提升7%-15%，夏季最高提升21%；在能效提升方面，以PVT作為直膨式熱泵蒸發(fā)器，能效比（COP）高達7.5以上，使空調、熱水器的能耗降低50%～80%，經濟效益和環(huán)保效益顯著。并通過2個實際案例進行了分析驗證。
“瓦得能公司的PVT背板是高分子材料，具有諸多優(yōu)勢。我是搞房地產開發(fā)的，所以我更多的考慮是怎么和建筑一體化的問題。“北京瓦得能科技有限公司董事長王欣榮表示，通過公司10多年的研究和各種與建筑結合方案的測試，公司的得能瓦產品本身具有天然的建筑屬性，可作為建筑構件，替代屋頂的瓦。不僅可以很好地接收陽光高效地為建筑供電供熱，還可以滿足現(xiàn)代建筑的要求。
天津大學尹寶泉博士介紹了國際PVT的技術和應用案例，并結合團隊研究介紹了太陽能國際十項全能競賽案例以及天津大學搭建的PVT系統(tǒng)測試情況。
“云南省曲靖太陽能PVT采暖應用案例，應該是國內比較早PVT技術應用，“南師范大學太陽能研究所劉祖明教授介紹說，該項目光伏組件采用多晶硅315W18塊，總功率5.67kW；
專門制作了PVT一體化的熱利用系統(tǒng)，充分利用了光伏組件產生的熱量。項目安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)5kW，截至目前，共安全運營1532天，合計發(fā)電29564度，平均每天發(fā)電約19.3kWh，年平均發(fā)電7391kWh，產生熱量137117MJ，系統(tǒng)每年綜合節(jié)約資金2萬余元。
“我從事太陽能光伏發(fā)電已有33年，那么從2016年開始，介入這個太陽能光伏光熱綜合利用這個領域。“甘肅自然能源研究所呂偉中高級工程師表示，從國內外應用案例真實數據來看，同一組件發(fā)電制熱的PVT效率更高。接著他介紹了PVT分類、SWOT分析、發(fā)展?jié)摿?、案例分析、檢測標準及方法、建模與設計的軟件、關鍵性能指標，還介紹了新型PVT混合組件研發(fā)等。
有關數據表明，目前熱能在民用建筑、工業(yè)用途以及其它用途中，來自可再生能源的熱利用還不到十分之一，利用PVT技術的市場在萬億級。雙碳目標下，太陽能PVT零碳能源市場巨大，可達到2-3萬億；鄉(xiāng)村振興目標下，北方鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設和設施農業(yè)建設，1-2萬億；加上工業(yè)建筑和國外市場，總市場空間在5萬億以上。隨著雙碳目標和雙控政策的落實，PVT產品和解決方案將會迎來一個萬億的藍海市場。
