能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，促使各國(guó)紛紛開(kāi)發(fā)新型可再生能源。太陽(yáng)能具有取之不盡用之不竭、清潔無(wú)污染、不受地域限制等優(yōu)點(diǎn)，大力發(fā)展和推進(jìn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是解決當(dāng)前能源和環(huán)境危機(jī)的有效手段。
建筑集成光伏（BIPV）系統(tǒng)通過(guò)將光伏組件安裝在建筑表面，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電與建筑的完美結(jié)合，被認(rèn)為是最先進(jìn)、最具發(fā)展?jié)摿Φ母呖萍季G色節(jié)能建筑。BIPV系統(tǒng)中光伏組件與建筑相結(jié)合，光伏組件不額外占用地面空間，特別適合于土地資源緊張的城市建筑；全球建筑物自身耗能約占世界總能耗的三分之一以上，采用BIPV技術(shù)，可以將建筑物從耗能型轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苄?，將有效緩解城市反?zhàn)與能源供應(yīng)的巨大矛盾，創(chuàng)造低能耗、高舒適度的健康居住環(huán)境，實(shí)現(xiàn)城市建筑的可持續(xù)發(fā)展；另一方面，目前光伏組件的生產(chǎn)成本較高，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)能源，大大限制了光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，采用BIPV系統(tǒng)，將光伏組件與建筑表面材料有機(jī)結(jié)合，可以大大降低光伏發(fā)電的成本，縮短投資回報(bào)周期。
BIPV系統(tǒng)中，光伏組件的安裝首先涉及到光伏組件的安裝角度和安裝方向問(wèn)題，安裝角度就是光伏組件的傾角問(wèn)題，傾角的選擇直接關(guān)系到光伏組件的發(fā)電效率。同一塊電池板，選擇不同的安裝角度接收到的輻射量是不一樣的，由于各個(gè)墻面朝向的問(wèn)題，不同安裝位置的光伏組件其安裝角度和方向不可能完全一致，這就決定了其發(fā)電效率、發(fā)電的瞬時(shí)功率無(wú)法保證完全一致。
BIPV系統(tǒng)中需要解決的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是陰影遮擋問(wèn)題。產(chǎn)生陰影的原因是多種多樣的，陰影的產(chǎn)生有隨機(jī)的，也有系統(tǒng)的。陰影主要來(lái)自于周圍建筑物、樹(shù)木的遮擋、各個(gè)光伏組件之間的相互遮擋、云層等。光伏組件的輸出特性決定了受到局部遮擋或陰影后，其發(fā)電效率將會(huì)大大減小，從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電量產(chǎn)生顯著影響。
為了使BIPV系統(tǒng)的發(fā)電效率最大化，除了在安裝時(shí)盡量做好規(guī)劃設(shè)計(jì)外，還需要采用合適的光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖1為目前BIPV系統(tǒng)中常用的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，集中式系統(tǒng)首先根據(jù)設(shè)計(jì)的電壓和功率等級(jí)，把大量光伏組件通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)等方式連接起來(lái)，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)集中式逆變器將光伏陣列輸出的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能；串式和多串式系統(tǒng)將多個(gè)光伏組件串聯(lián)形成光伏組件串，每個(gè)串經(jīng)過(guò)一個(gè)DC-DC變換器升壓后，再經(jīng)逆變器輸出交流電能。上述三種系統(tǒng)中，均存在光伏組件的串聯(lián)或并聯(lián)，系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤時(shí)針對(duì)整個(gè)串進(jìn)行的，因此無(wú)法保證每個(gè)組件均運(yùn)行在最大功率點(diǎn)，也無(wú)法獲得每個(gè)光伏組件的狀態(tài)信息；另一方面，由于建筑表面各個(gè)組件的安裝方向和角度不同，各個(gè)組件的發(fā)電效率彼此各不相同，采用集中式的最大功率點(diǎn)跟蹤，將大大降低系統(tǒng)的發(fā)電效率；當(dāng)部分組件受到遮擋時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率更會(huì)嚴(yán)重降低，大大降低了系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率，甚至可能形成熱斑，導(dǎo)致系統(tǒng)損壞。
圖1 建筑集成光伏系統(tǒng)常用電氣結(jié)構(gòu)連接圖
能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，促使各國(guó)紛紛開(kāi)發(fā)新型可再生能源。太陽(yáng)能具有取之不盡用之不竭、清潔無(wú)污染、不受地域限制等優(yōu)點(diǎn)，大力發(fā)展和推進(jìn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是解決當(dāng)前能源和環(huán)境危機(jī)的有效手段。
建筑集成光伏（BIPV）系統(tǒng)通過(guò)將光伏組件安裝在建筑表面，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電與建筑的完美結(jié)合，被認(rèn)為是最先進(jìn)、最具發(fā)展?jié)摿Φ母呖萍季G色節(jié)能建筑。BIPV系統(tǒng)中光伏組件與建筑相結(jié)合，光伏組件不額外占用地面空間，特別適合于土地資源緊張的城市建筑；全球建筑物自身耗能約占世界總能耗的三分之一以上，采用BIPV技術(shù)，可以將建筑物從耗能型轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苄?，將有效緩解城市反?zhàn)與能源供應(yīng)的巨大矛盾，創(chuàng)造低能耗、高舒適度的健康居住環(huán)境，實(shí)現(xiàn)城市建筑的可持續(xù)發(fā)展；另一方面，目前光伏組件的生產(chǎn)成本較高，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)能源，大大限制了光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，采用BIPV系統(tǒng)，將光伏組件與建筑表面材料有機(jī)結(jié)合，可以大大降低光伏發(fā)電的成本，縮短投資回報(bào)周期。
BIPV系統(tǒng)中，光伏組件的安裝首先涉及到光伏組件的安裝角度和安裝方向問(wèn)題，安裝角度就是光伏組件的傾角問(wèn)題，傾角的選擇直接關(guān)系到光伏組件的發(fā)電效率。同一塊電池板，選擇不同的安裝角度接收到的輻射量是不一樣的，由于各個(gè)墻面朝向的問(wèn)題，不同安裝位置的光伏組件其安裝角度和方向不可能完全一致，這就決定了其發(fā)電效率、發(fā)電的瞬時(shí)功率無(wú)法保證完全一致。
BIPV系統(tǒng)中需要解決的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是陰影遮擋問(wèn)題。產(chǎn)生陰影的原因是多種多樣的，陰影的產(chǎn)生有隨機(jī)的，也有系統(tǒng)的。陰影主要來(lái)自于周圍建筑物、樹(shù)木的遮擋、各個(gè)光伏組件之間的相互遮擋、云層等。光伏組件的輸出特性決定了受到局部遮擋或陰影后，其發(fā)電效率將會(huì)大大減小，從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電量產(chǎn)生顯著影響。
為了使BIPV系統(tǒng)的發(fā)電效率最大化，除了在安裝時(shí)盡量做好規(guī)劃設(shè)計(jì)外，還需要采用合適的光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖1為目前BIPV系統(tǒng)中常用的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，集中式系統(tǒng)首先根據(jù)設(shè)計(jì)的電壓和功率等級(jí)，把大量光伏組件通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)等方式連接起來(lái)，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)集中式逆變器將光伏陣列輸出的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能；串式和多串式系統(tǒng)將多個(gè)光伏組件串聯(lián)形成光伏組件串，每個(gè)串經(jīng)過(guò)一個(gè)DC-DC變換器升壓后，再經(jīng)逆變器輸出交流電能。上述三種系統(tǒng)中，均存在光伏組件的串聯(lián)或并聯(lián)，系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤時(shí)針對(duì)整個(gè)串進(jìn)行的，因此無(wú)法保證每個(gè)組件均運(yùn)行在最大功率點(diǎn)，也無(wú)法獲得每個(gè)光伏組件的狀態(tài)信息；另一方面，由于建筑表面各個(gè)組件的安裝方向和角度不同，各個(gè)組件的發(fā)電效率彼此各不相同，采用集中式的最大功率點(diǎn)跟蹤，將大大降低系統(tǒng)的發(fā)電效率；當(dāng)部分組件受到遮擋時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率更會(huì)嚴(yán)重降低，大大降低了系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率，甚至可能形成熱斑，導(dǎo)致系統(tǒng)損壞。
圖1 建筑集成光伏系統(tǒng)常用電氣結(jié)構(gòu)連接圖
微逆變器技術(shù)提出將逆變器直接與單個(gè)光伏組件集成，為每個(gè)光伏組件單獨(dú)配備一個(gè)具備交直流轉(zhuǎn)換功能和最大功率點(diǎn)跟蹤功能的逆變器模塊，將光伏組件發(fā)出的電能直接轉(zhuǎn)換成交流電能供交流負(fù)載使用或傳輸?shù)诫娋W(wǎng)。采用微逆變器取代傳統(tǒng)的集中式逆變器具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)保證每個(gè)組件均運(yùn)行在最大功率點(diǎn)，具有很強(qiáng)的抗局部陰影能力；(2)將逆變器與光伏組件集成，可以實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)即插即用和熱插拔，系統(tǒng)擴(kuò)展簡(jiǎn)單方便；(3)并網(wǎng)逆變器基本不獨(dú)立占用安裝空間，分布式安裝便于配置，能夠充分利用空間和適應(yīng)不同安裝方向和角度的應(yīng)用；(4)系統(tǒng)冗余度高、可靠性高，單個(gè)模塊失效不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響。因此，將微逆變器應(yīng)用于BIPV系統(tǒng)可以完全適應(yīng)建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用需求，適應(yīng)不同光伏組件安裝角度和方位，避免局部陰影對(duì)系統(tǒng)發(fā)電效率產(chǎn)生的影響，實(shí)現(xiàn)BIPV系統(tǒng)發(fā)電效率的最大化。采用微逆變器的建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 應(yīng)用微逆變器的建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
如圖2所示，微逆變器直接與光伏組件相連，將光伏組件發(fā)出的電能直接傳輸?shù)诫娋W(wǎng)或供本地負(fù)載使用，多個(gè)微逆變器直接并聯(lián)接入電網(wǎng)，各個(gè)微逆變器和光伏組件之間相互沒(méi)有任何影響，單個(gè)模塊失效也不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。
將微逆變器技術(shù)與電力線載波通信技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)電網(wǎng)交流母線就可以采集各個(gè)微逆變器和光伏組件的輸出功率和狀態(tài)信息，很方便的實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控，同時(shí)不需要額外的通信線路，對(duì)系統(tǒng)連線沒(méi)有任何負(fù)擔(dān)，極大的簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
通過(guò)上述分析，可以得出如下結(jié)論：建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)是光伏發(fā)電應(yīng)用極具發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用方向，而傳統(tǒng)的集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無(wú)法適應(yīng)建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用需求，采用微逆變器技術(shù)可以完全適應(yīng)建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率的最大化。
目前共有15家光纖企業(yè)在我國(guó)從事光纖生產(chǎn)，產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩。
面對(duì)嚴(yán)峻的市場(chǎng)形勢(shì)，雖然光纖產(chǎn)業(yè)界都有進(jìn)行產(chǎn)業(yè)整合和合作，優(yōu)化企業(yè)資源結(jié)構(gòu)的共識(shí)，但企業(yè)之間卻很少真正邁出產(chǎn)業(yè)整合和合作的實(shí)質(zhì)性步伐。
由于企業(yè)文化的影響，我國(guó)的企業(yè)在面臨競(jìng)爭(zhēng)與合作，競(jìng)爭(zhēng)與整合的選擇時(shí)，往往顧慮很多，這一點(diǎn)在國(guó)內(nèi)知名企業(yè)之間表現(xiàn)得就更為明顯，所以，如何整合卻是業(yè)界面臨的一個(gè)更為困難的課題。
中天科技與長(zhǎng)飛光纖光纜選擇產(chǎn)業(yè)整合戰(zhàn)略，使兩方走上基業(yè)常青的持續(xù)增長(zhǎng)之路。
專家對(duì)此評(píng)論說(shuō)，長(zhǎng)飛與中天在中國(guó)光纖光纜行業(yè)中的特殊地位，通過(guò)橫向整合，擴(kuò)大了各自企業(yè)的市場(chǎng)份額或拉伸了產(chǎn)業(yè)的價(jià)值鏈，增強(qiáng)市場(chǎng)勢(shì)力，從而獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，值得稱道。
產(chǎn)業(yè)整合就是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新
大量“長(zhǎng)壽”企業(yè)的成長(zhǎng)史表明，以創(chuàng)新未來(lái)產(chǎn)業(yè)或改變現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、以對(duì)自己有利為出發(fā)點(diǎn)來(lái)制定企業(yè)戰(zhàn)略的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略，是企業(yè)持續(xù)成長(zhǎng)的關(guān)鍵所在。這是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中企業(yè)戰(zhàn)略中的最高層次，是克服衰退陷阱的根本方法。
中天與長(zhǎng)飛于2004年12月31日簽定戰(zhàn)略合作協(xié)議，中天將使用長(zhǎng)飛提供的預(yù)制棒及涂料生產(chǎn)符合長(zhǎng)飛品牌要求的光纖。
中天與長(zhǎng)飛合作，是互利共贏、做大做強(qiáng)民族光通信產(chǎn)業(yè)的重大舉措。長(zhǎng)飛連續(xù)13年光纖光纜銷售量居全國(guó)同行第一，是全球第三大光纖生產(chǎn)企業(yè)及第五大光纜生產(chǎn)企業(yè)。中天科技集團(tuán)作為國(guó)內(nèi)光纖光纜行業(yè)中特色較強(qiáng)的企業(yè)。
長(zhǎng)飛與中天雙方表示，中天長(zhǎng)飛的關(guān)系將由戰(zhàn)略合作伙伴向著深度合作方向發(fā)展，長(zhǎng)飛參股中天光纖，由戰(zhàn)略合作升級(jí)為資本合作。
在許多招標(biāo)采購(gòu)中，運(yùn)營(yíng)商往往指定少數(shù)幾個(gè)著名光纖品牌的產(chǎn)品作為光纜企業(yè)入圍的先決條件，即使偶爾允許新的品牌參與投標(biāo)，產(chǎn)品的價(jià)格卻相差甚遠(yuǎn)。在今天電信運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越重視品牌的市場(chǎng)條件下，要取得成功是非常困難的，所以，品牌提升是中天光纖最迫切的愿望。
中天科技光纖有限公司總經(jīng)理沈一春深有體會(huì)，他認(rèn)為，在長(zhǎng)飛的技術(shù)支持之下，與長(zhǎng)飛的合作大大提升了中天光纖品牌的影響力，加之與長(zhǎng)飛的合作使中天光纖有了更為靈活的品牌策略，中天光纖既可以使用長(zhǎng)飛的品牌，也可以使用自己的品牌。目前用戶已經(jīng)認(rèn)為中天光纖就是長(zhǎng)飛光纖，中天借助與長(zhǎng)飛在光纖制造方面的合作，品牌價(jià)值得到了迅速提升。
產(chǎn)業(yè)整合就是生產(chǎn)要素的重新整合，其實(shí)質(zhì)就是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。只是建立在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基礎(chǔ)上的產(chǎn)業(yè)整合才能成功。離開(kāi)了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)整合的風(fēng)險(xiǎn)是極高的。
競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)自產(chǎn)業(yè)整合優(yōu)勢(shì)
專家分析認(rèn)為，目前，我國(guó)光纖光纜產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同和產(chǎn)業(yè)缺乏協(xié)調(diào)的情況，是由于人為的市場(chǎng)屏障所致。因此，培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)群落要在規(guī)范市場(chǎng)和促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)建立資源培植效率高、對(duì)市場(chǎng)反應(yīng)靈敏的企業(yè)組織形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
專家指出，促進(jìn)企業(yè)組織的優(yōu)化可從兩方面入手：一是建立企業(yè)之間的產(chǎn)業(yè)聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，利用企業(yè)外部的垂直聯(lián)系與水平聯(lián)系，以網(wǎng)絡(luò)型的產(chǎn)業(yè)組織空間形成產(chǎn)業(yè)群落。這就要求打破條塊分割，同意競(jìng)爭(zhēng)規(guī)劃，給企業(yè)以公平的市場(chǎng)環(huán)境，保證企業(yè)在市場(chǎng)中的主體地位。二是將產(chǎn)業(yè)聯(lián)系內(nèi)部化，通過(guò)關(guān)聯(lián)企業(yè)的兼并重組，整合形成若干具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的跨地區(qū)企業(yè)集團(tuán)。
正因?yàn)橹刑旃饫w有了更為靈活的品牌策略，所以，中天光纖也有了比較好的市場(chǎng)形勢(shì)，可以提供光纖給中天集團(tuán)以及其他市場(chǎng)，其中，按一定比例光纖產(chǎn)品返銷給長(zhǎng)飛公司。長(zhǎng)飛檢驗(yàn)了中天光纖的品質(zhì)，認(rèn)為和自己生產(chǎn)的光纖各項(xiàng)性能指標(biāo)完全一致，因而放心大膽地加以推廣。2005年中天光纖的銷售量一躍至204萬(wàn)公里。
中天科技光纖有限公司董事長(zhǎng)朱兆章表示，與長(zhǎng)飛的合作降低了中天光纖的生產(chǎn)成本。一方面是中天采用長(zhǎng)飛提供的具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的光纖預(yù)制棒，中天光纖的成本有了明顯的降低，另一方面是規(guī)模生產(chǎn)也帶來(lái)了成本下降，利潤(rùn)較以前有明顯的增加。這些都提升了中天光纖的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。