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一文了解BIPV(地方政策、补贴、参与企业)

日期:2022-12-21    来源:光伏头条

国际太阳能光伏网

2022
12/21
08:27
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关键词: BIPV 光伏建筑 光伏组件

上世纪80年代,美国太阳能协会创始人史蒂文˙斯特朗提出了一个关于BIPV的理念,他在太阳能热水器的基础上,提出太阳能住宅建筑相结合的设计思想,于是美国电力供应部和能源部合作推出了不少太阳能建材化产品,如住宅屋顶太阳能屋面板、“窗帘式墙壁”等产品,这便是光伏建筑一体化的前身。

什 么 叫 光 伏 建 筑 一 体 化 ?

BIPV即光伏建筑一体化是英文文Building Integrated PV的缩写,PV即Photovoltaic,是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。

分布式光伏建设模式分为BIPV和BAPV。BIPV是在建筑期间就将发电模组与建材结合起来作为建筑材料置于建筑物中;BAPV就是在原有建筑物上加装光伏组件,使其具有发电功能。随着发电组件与建筑物结合的方式越来越广泛,BIPV和BAPV的区别也没有那么明显了。

主 要 应 用 场 景

随着近几年BIPV市场的快速发展,应用场景也越来越丰富。按应用场景划分,主要有光伏幕墙、光伏采光顶、光伏遮阳连廊、屋顶光伏瓦及其它应用场景(比如光伏栏杆、光伏地砖等)。

NO.1  建筑屋顶

科创云廊建设图

BIPV屋顶又可分为普通屋顶和采光屋顶。普通屋顶一般适用于工业建筑,对屋顶透光性能无要求,主要用于替代传统金属屋顶或彩钢瓦屋顶,因此可以使用晶硅光伏电池,投资成本较低,经济性较好。同时由于BIPV设备具有较好的密封防水性能,从侧面延长了屋顶的使用寿命,目前的屋顶BIPV项目预计可达50年以上的使用寿命。

采光顶最开始是以房屋采光为目的,主要满足室内采光的需要,后来,随着社会进步和建筑设计形式的不断发展,现在的玻璃采光顶不但为了采光的需要,越来越多的体现了建筑的装饰风格。随着建筑材料的的革新,不同形式的采光顶应运而生,建筑的表现手法也越来越多,玻璃采光顶应用也越来越广泛。随着光伏玻璃技术的不断发展,光伏采光顶应运而生,由于采光顶置于建筑屋顶的独特接受阳光照射方式,可以为光伏发电玻璃提供良好阳光入射角,因此,光伏采光顶能很好的利用光伏玻璃的发电功能。

NO.2  建筑立面

武汉新能源研究院BIPV建筑

考虑到采光效率问题,目前BIPV立面主要应用于建筑的南侧立面(北半球)。由于大多数建筑尤其是高层写字楼对立面的采光需求较大,无法采用不透光的晶硅板光伏组件,必须使用透光薄膜光伏组件,组件成本较高的同时理论能量转化率较低。

相较于屋顶,建筑立面往往承担了更多的功能,其光伏组件安装面积比率明显更低,相较于屋顶60%~70%的理论最大覆盖比率,传统光伏外墙的覆盖比率一般只有40%左右,光伏幕墙覆盖比率略高,但也只有60%左右。同时安装透光BIPV需要对建筑立面整体拆除重新改造,成本高难度大,一般建筑不容易进行改造。整体而言,BIPV立面目前仍有问题亟待解决。

NO.3  屋顶光伏瓦

中国保定:光伏+被动式+智能示范建筑

光伏瓦是把光伏组件嵌入支撑结构,使太阳能板和建筑材料结为一体,直接应用于屋顶,代替普通屋面瓦一样的安装在屋面结构上,将高效发电性能与建筑屋顶、美学设计融于一体。和传统瓦相比,光伏瓦具有更优异的隔热、保温、防火、防渗水、抗冰雹等特性。

传统瓦片耐受性弱,易遭破坏,发生漏水等问题,每隔几年就需更换一次,人工成本和瓦片成本周期性产生。光伏瓦使用寿命达25年以上,省钱又能赚钱,绿色节能环保。

NO.4  遮阳系统

北京世园会中国馆BIPV

遮阳是以技术手段解决人类对建筑节能和享受自然需求而产生的一种新的现代建筑形态。建筑遮阳系统可以起到阻隔热量的作用。同时,遮阳系统隔断了紫外线,能有效地保护人类免受伤害,还可以调节可见光,防止眩光,这对于现代办公是非常必要的。可以最大限度减少阳光的直接照射,从而避免室内过热,是冬冷夏热地区的建筑夏季隔热的主要措施。光伏遮阳系统可分为采光顶遮阳和外立面遮阳两种方式,可以是固定角度式也可以是可调角度式,可调角度式遮阳可设置为手动控制、电动控置、阳光跟踪控制等方式。

NO.5  光伏地砖、光伏栏杆

隆基光伏地砖

除此之外,还有光伏地砖、光伏栏杆等其它BIPV应用场景,随着光伏发电技术的不断突破和光伏建材产品的不断丰富,光伏与建筑结合的场景会越来越丰富,建筑光伏一体化未来必将成为建筑的重要组成部分,在我们日常生活和工作场景中随处可见。

政 策 端 加 速 BIPV

随着“双碳”政策提出,绿色建筑、屋顶光伏等政策加速落地。2021年6月,整县推进政策的出台助推分布式光伏进入快速发展新阶段,与此同时,从央企到民企,各地方政府加大分布式光伏部署力度。

从2014年起,国务院和金属结构协会先后提出发展光电建筑;至2020年《建筑光伏组件》和《户用光伏发电系统》的发布奠定了BIPV行业发展基本规范。随后,2022年3月,住建部《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》落地,“绿色建筑”上升至法律高度,预计将有效推动BIPV市场扩容。同时,地方支持政策也加速落地。

随着政策端加码以及BIPV自身技术不断成熟,BIPV渗透率及装机量将不断提升,多省市给出“十四五”光伏补贴政策出炉。

装 机 规 模

我国BIPV行业发展走在前列,2020年我国BIPV装机容量达到709MW,总安装面积为377.4万平方米,约占全球BIPV市场七成。

部分企业BIPV产量已超过欧洲。未来随着BIPV统一标准的建立,BIPV建筑占比也将持续提升,根据我国新增建筑面积测算,2021年我国新增建筑BIPV市场规模约超过1300亿元。随着政策加码和成本收益双端改善,预计从今年下半年开始BIPV市场有望加速放量,5年CAGR达到103%,市场空间超千亿,装机容量23.7GW。

到2025年,国内建筑光伏屋顶装机量将达到237.42GW,其中BIPV屋顶累计装机28.66GW,BAPV屋顶累计装机209.76GW,分别占装机总量的12.07%和87.93%,2021~2025年新增建筑光伏装机量的CAGR(年复合增长率)超过20%;建筑光伏立面以BIPV为主,预计累计装机量达10.63GW。中国BIPV市场空间1022亿装机23.7GW,5年CAGR+102%。预计2025年BIPV屋顶增量市场规模约502亿元。

新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力有望达到50%。在2026年我国BIPV安装规模有望达到25.4GW。

产 业 链 情 况 分 析

BIPV产业链的参与者包含上游光伏组件生产商,以隆基股份、阳光电源、通威股份为代表,产品包括单晶硅、薄膜等;中游BIPV系统集成商,以江河集团、东南网架为代表,主要产品包括光伏屋顶、光伏幕墙、太阳能电池和其它储能设备等;下游客户主要为建筑业,涵盖工厂、房地产和部分减排的国家级建筑。

NO.1  上游

光伏电池主要包括单晶硅和薄膜,单晶硅电池生产商包括隆基股份、天合光能、晶澳科技等,龙头企业在上游和中游皆有布局,例如隆基、天合等。

上游竞争激烈,产业各环节集中度提升,龙头隆基股份有望继续引领行业发展。目前光伏产业链整体受政策推动,光伏组件产量持续增长,当前光伏产业链各环节集中度提升,隆基股份作为硅片和组件龙头,市场份额较高,未来有望继续引领行业发展方向。

NO.2  中游

BIPV系统集成商,以建筑围护、钢结构、幕墙企业为主,具备建筑设计、施工实力与经验,以及丰富的客户资源,其中,东南网架、森特股份重点开发屋顶资源,精工钢构“屋顶+幕墙”兼具,江河集团连续中标2个光伏幕墙项目。

中游技术壁垒高,盈利能力强。中游BIPV系统集成商,具有相对较高的技术壁垒、进入门槛和盈利水平,主要包括光伏企业和建筑企业,前者布局上游+中游,既可销售定制BIPV产品,也可以负责BIPV产品集成安装,后者为建筑围护、钢结构、幕墙等建筑细分领域龙头企业。在碳中和大背景下,仅靠光伏屋顶发电难以满足建筑物自身用电需求,若要实现建筑物供电自给自足,未来BIPV应用场景将进一步扩大,从屋顶扩大至建筑立面,如建筑物幕墙、维护等。

NO.3  下游

下游工商业用户更有动力投资BIPV,厂房及建筑物装机量占比最高。下游光伏投资商包括政府、居民、工商业用户等,投资动力主要来自绿色低碳需求。厂房及建筑物装机量占比始终最高,其用电特点与BIPV契合程度高,而未来低碳背景下的新建住宅将成为第二大装机场景。

相 关 上 市 企 业

随着国内BIPV技术的不断完善以及“十四五”以来双碳背景下国家对绿色建筑和分布式光伏的支持力度加码,越来越多的国内建筑公司开始在BIPV领域布局,寻求在新赛道中占据有利位置。由于BIPV行业对公司在光伏组件的研发能力和建筑的设计施工能力同时提出较高的要求,目前国内市场BIPV参与方主要以光伏组件厂商和建筑施工企业联合开发产品的形式为主。

未 来 发 展

NO.1  BIPV降本路径清晰 经济性有望继续改善

从成本端来看,BIPV组件成本占比50%。我国工商业分布式光伏系统的初始全投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、建安费用、电网接入、屋顶租赁、屋顶加固以及一次设备、二次设备等部分构成,更充分受益于未来组件价格的下降。

经济性明显提升,往后看提高光伏组件发电效率仍是降本的核心关键。组件价格下降,随着国内头部硅料企业产能下半年加速释放,有望带动组件价格下降,推动BIPV 经济性提升;工商业电价上涨,我国持续推动工商业电价市场化程度提升,叠加燃煤发电成本上行,电价趋于上涨,促工商企业加装BIPV 积极性持续提升。

NO.2  整县推进带动商业模式重塑 资金、渠道、技术与服务仍是核心竞争要素

整县推进将碎片化的分布式光伏业务进行规模化开发,“央国企+民企”联合投资的模式优势互补,进一步推动分布式光伏行业发展。从产业链角度来看,“建筑+光伏”赛道空间广阔,在为传统建筑行业提供额外增量空间的同时,也有助于商业模式重塑。除了在传统的光伏建筑领域利用自身的资源优势之外,建筑企业也在向产业链上游延伸,转型组件生产,从而进一步增加产业附加值,资金、渠道、技术和服务的竞争或将愈发激烈。

来源:国际能源网/光伏头条


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