日本光伏实地考察全纪录

来源:光能发布时间:2016-12-31 00:00:00

2 月 27 日,第九届东京 PV EXPO 开幕前夕,《光能》跟随中国可再生能源学会组织的 “光伏专委会 2016 日本技术交流团” 近 40 人赶赴日本进行为期三天的参观交流。团长为可再生能源学会光伏专委会秘书长吕芳女士,考察团由冯志强博士、刘正新博士、王斯成老师担任队长,三位均有多年日本学习、工作经验或多次访日经历,对日本市场、科研情况非常熟悉。

本次交流选定 6 个不同类型参观项目:农光、水光、商用低碳大楼、家用零碳住宅、光伏风电地热等新能源实证基地,以及光伏组件 25 年寿命周期后的回收,覆盖几乎所有光伏利用形式与科研方向。

结论先行:日本在光伏应用规模与效率上并不比中国先进。

农光项目中,日方选用高效背接触电池,但用尼龙网遮挡、西侧布置仅下午受光;松下大楼 BIPV 项目存在明显阴影遮挡;东京工业大学 EEI 建筑的光伏组件被卡槽遮挡约 1/3 面积;多数项目缺乏长期发电量统计,运维仍停留在现场逐块检测的原始方式。

但此行并非寻找优越感,而是学习日本的核心优势:匠人专注 + 不给别人添麻烦的 “绅士” 理念。

刘正新博士指出,日本人往往在一个环节、一家公司深耕一辈子,山田明教授在 CIGS 关键环节是国际权威,但应用层面未必领先。这种 “匠人” 气质让他们聚焦核心、忽略其他领域。

日本光伏的核心是 “绅士”—— 不影响原有生产生活。

中国光伏常出现 “与农争地、与农争光”,项目开发多以光伏收益最大化为优先,农业多为配套;而日本农光互补、BIPV 项目,优先考虑农作物光照饱和度、建筑采光、风阻安全、抗震与人身安全,为此普遍采用常规尺寸一半的小组件,宁可牺牲发电效率,也不改变原有生活方式。东京工业大学 EEI 楼的光伏 “鳞片” 设计,首要目标是抗震防坠落伤人,而非最优倾角。

积水化工 ZEH 零能耗住宅,根据日本电价结构采用白天自用 + 上网、晚上储能供电、凌晨低价充电模式,靠电价差覆盖储能成本;GICJ 日本玻璃回收委员会则专注光伏组件、汽车玻璃、荧光灯玻璃等回收再利用,体现全生命周期环保意识。

日本光伏补贴政策概况

日本曾是全球最大光伏应用国,2004 年被德国反超;2011 年福岛核事故后重启大力扶持,由经济产业省 METI 主导 FIT 上网电价补贴。

2012 年:10kW 以上税前 40 日元 / 度,补贴 20 年;10kW 以下 42 日元 / 度,补贴 10 年

2013 年:分别降至 36、38 日元 / 度

2014 年:32、37 日元 / 度

2015 年:10kW 以上 4–6 月 29 日元 / 度,7 月起 27 日元 / 度;家用带储能 35、不带 33 日元 / 度

2016 年预估:10kW 以上 24–27 日元 / 度,10kW 以下 33/31 日元 / 度,持续下调

日本电力市场已开放零售侧竞争,东京电力等 10 家区域电力公司主动降价应对新零售商竞争。以东京电力为例,家庭电价分三阶段,夏季高峰时段高达 53.16 日元 / 度,使得光伏储能对家庭极具经济性。

日本典型光伏项目

千叶县农光互补示范项目

2014 年起日本允许农田在不影响农业前提下发展可再生能源。项目占地 600㎡,装机 25kW,遮光 30%,采用加高支架保障农机通行,定制 1.03×0.42m 小组件减少遮光与雨滴冲击。运行两年覆盖十五种作物,根茎类生长更佳,喜光作物略受影响,证实光伏对水土保持有益。总投资约 50 万元,预计 8 年回收。

埼玉县桶川市水上光伏(日本首个)

装机 1.18MW,位于水位差达 8 米的河道缓冲带,2013 年 7 月投运稳定。采用高密度聚乙烯浮体,50 个锚栓适应水位剧变,倾角仅 12° 以降低风阻,重点防范雪压而非结冰。

东京工业大学 EEI 能效能源楼

650kW 各类光伏组件如 “鳞片” 覆盖楼体,结合 100kW 燃料电池、地源热泵、智能照明等,大楼自身仅 11kW 需外购电。山田明团队与 Solar Frontier 合作研发 CIGS 组件,常规尺寸效率 15.9%,小尺寸 21.7%。NEDO 作为日本最大公立研发机构,支撑企业与大学深度合作。

积水化工 ZEH 零能耗预装住宅

工厂预制 80% 结构,一天即可建成,配 5.6kW 光伏与储能及能源管理系统,实现日间发电自用与上网、夜间储能供电、凌晨低价储电。日本 ZEH 计划要求节能≥20%、可再生能源全覆盖,目前约 17% 家庭实现零能耗。

福岛可再生能源研究所 FREA

定位世界级可再生能源研究中心,聚焦光伏、风电、地热、储能、制氢等。研发超薄硅片、高效 CIGS、超薄双玻组件(最薄 1.1mm),逆变器检测能力达 3MW,填补日本本土检测能力空白。

GICJ 日本玻璃回收委员会

专注光伏组件、液晶、汽车等废弃玻璃回收,将光伏玻璃编号 GMPVD,分离磷等元素再利用,延续陶瓷 “濑户烧” 千年工艺循环理念。


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