光伏建筑一體化發展機遇與挑戰

 前言：2020年9月，習總書記在第75屆聯合國大會上，明確提出中國力爭在2030年前實現“碳達峰”，2060年前實現“碳中和”的目標，綠色建筑是實現“碳達峰、碳中和”的必然選擇。

一、BIPV概述

BIPV屬于分布式光伏發電的分支，由發電光伏板與建筑結合，達到光伏建筑一體化集成，除了屋頂光伏外，還可以用作光伏幕墻、光伏遮陽、光伏溫室等應用場景，其中的光伏板不僅提供發電功能，同時作為建筑結構的一部分，取代部分傳統建筑結構如屋頂板、瓦、窗戶、建筑立面、遮雨棚等。除了必要的光伏陣列之外，完整的BIPV系統還應包括負載、蓄電池、逆變器以及系統控制調節裝置。

BIPV作為建筑光伏的新方案，在安全性、觀賞性、便捷性和經濟性等方面都具備一定的優勢：1）BIPV不需要額外裝置來固定光伏設備，其光伏組件也不像BAPV一樣暴露在外面，不易受到外力侵蝕，更具有安全性；2）BIPV將光伏組件融入建材，使得建筑更具有整體性，可以通過改變組件的顏色、形狀和透明度等進行定制化設計，使其更具有觀賞性；3）光伏組件與建筑的深度融合提高了BIPV的穩定性，使其使用壽命遠高于其他分布式光伏；4）維護時減少了對已有建筑的毀損，降低了維護成本。

二、BIPV的發展機遇

中國建筑節能協會能耗統計表明，2018年（2020年版只統計到2018年）全國建筑全過程能耗總量為21.47億tce，占全國能源消費總量比重為46.5%；全國建筑全過程碳排放總量為49.3億tCO2，占全國碳排放的比重為51.3%。因此，要想完成碳達峰、碳中和目標，建筑全過程節能降耗勢在必行。2020年7月國家住建部聯合發改委等7部委發布了《綠色建筑創建行動方案》提出到2022年，當年城鎮新建建筑中綠色建筑面積占比達到70%，星級綠色建筑持續增加，既有建筑能效水平不斷提高，住宅健康性能不斷完善，裝配化建造方式占比穩步提升，綠色建材應用進一步擴大。同時在2019年11月國家發改委公布的《產業結構調整指導目錄（2019年本）》提到在新能源大類中，將太陽能建筑一體化組件設計與制造列入第一類鼓勵類別中。

2021年6月，為全面推進屋頂分布式光伏，國家能源局發布了《關于報送整縣（市、區）屋頂分布式光伏開發試點方案的通知》，在全國范圍內開展整縣（市、區）推進屋頂光伏的開發試點工作，《通知》規定，黨政機關建筑屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于50%；學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于40%；工商業廠房屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于30%；農村居民屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于20%。同時鼓勵各地方政府利用財政補貼等措施對試點工作進行支持，積極開發分布式發電的市場化交易。在此政策指引下，各地方政府積極響應，目前全國已有20余個省區出臺相關推進政策，在此政策機遇下，我國分布式光伏產業必將迎來爆發式增長。

三、BIPV市場空間測算

在不考慮建筑外立面的情況，全國存量建筑可提供建筑光伏市場規模約為3.8萬億元，若BIPV占比達到50%，則市場規模為1.9萬億元，同時每年新增建筑約20億平方米，每年新增市場空間將可達1000億元。同時若考慮光伏立面以及遮陽棚等，市場容量將更大。綜合來看，隨著政策的催動以及光伏建筑一體化技術的成熟，BIPV對比BAPV更加具有優勢，未來這一領域的市場發展空間巨大，將是萬億級市場。

四、BIPV發展面臨的挑戰

存量改造難以實施。城市居住建筑以中高層現代建筑為主，建筑結構穩定，使用壽命長，建筑承重壓力較大，很難存在BIPV改造的可能性，相較而言，工商業、公共建筑、鄉鎮、農村地區有望成為主戰場，尤其是彩鋼瓦工業廠房，但同時產權問題會成為束約工業廠房改造的攔路虎。

產品性能面臨挑戰。BIPV是建筑和光伏深度融合的產物，以建筑材料的屬性為主，光伏發電性能為輔，這就對BIPV光伏組件的性能提出了更高的要求，不僅要求具備較長使用壽命，還要具備建材的防水性、安全性、牢固性和美觀性等方面的要求。

行業標準尚未形成。從目前BIPV行業來看，主要標準集中在建筑領域，缺乏針對光伏發電的標準規范。同時現階段BIPV的標準制定大多依靠行業內的討論和地方政策的規劃指導，尚未形成全國性的BIPV統一標準體系。

建筑與光伏行業缺少溝通。傳統的光伏產品立足于提高轉換效率、降低成本，缺乏對建筑行業的了解以及建材制造能力不足，對建筑要求的防水、采光、耐熱和通風等性能欠缺考慮。同時建筑過程存在方案設計、施工設計等多個階段，不同建材有明確的介入點，而光伏組件介入的時間較為滯后，導致其為了滿足建筑在顏色、材質和形狀等要求，需要頻繁修改光伏組件的設計，加大了施工難度，拖慢施工進程。同時后續的維修和服務問題也導致后期運營過程中出現矛盾。