光伏建筑一体化发展机遇与挑战

 前言：2020年9月，习总书记在第75届联合国大会上，明确提出中国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”的目标，绿色建筑是实现“碳达峰、碳中和”的必然选择。

一、BIPV概述

BIPV属于分布式光伏发电的分支，由发电光伏板与建筑结合，达到光伏建筑一体化集成，除了屋顶光伏外，还可以用作光伏幕墙、光伏遮阳、光伏温室等应用场景，其中的光伏板不仅提供发电功能，同时作为建筑结构的一部分，取代部分传统建筑结构如屋顶板、瓦、窗户、建筑立面、遮雨棚等。除了必要的光伏阵列之外，完整的BIPV系统还应包括负载、蓄电池、逆变器以及系统控制调节装置。

BIPV作为建筑光伏的新方案，在安全性、观赏性、便捷性和经济性等方面都具备一定的优势：1）BIPV不需要额外装置来固定光伏设备，其光伏组件也不像BAPV一样暴露在外面，不易受到外力侵蚀，更具有安全性；2）BIPV将光伏组件融入建材，使得建筑更具有整体性，可以通过改变组件的颜色、形状和透明度等进行定制化设计，使其更具有观赏性；3）光伏组件与建筑的深度融合提高了BIPV的稳定性，使其使用寿命远高于其他分布式光伏；4）维护时减少了对已有建筑的毁损，降低了维护成本。

二、BIPV的发展机遇

中国建筑节能协会能耗统计表明，2018年（2020年版只统计到2018年）全国建筑全过程能耗总量为21.47亿tce，占全国能源消费总量比重为46.5%；全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿tCO2，占全国碳排放的比重为51.3%。因此，要想完成碳达峰、碳中和目标，建筑全过程节能降耗势在必行。2020年7月国家住建部联合发改委等7部委发布了《绿色建筑创建行动方案》提出到2022年，当年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到70%，星级绿色建筑持续增加，既有建筑能效水平不断提高，住宅健康性能不断完善，装配化建造方式占比稳步提升，绿色建材应用进一步扩大。同时在2019年11月国家发改委公布的《产业结构调整指导目录（2019年本）》提到在新能源大类中，将太阳能建筑一体化组件设计与制造列入第一类鼓励类别中。

2021年6月，为全面推进屋顶分布式光伏，国家能源局发布了《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，在全国范围内开展整县（市、区）推进屋顶光伏的开发试点工作，《通知》规定，党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%；学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30%；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。同时鼓励各地方政府利用财政补贴等措施对试点工作进行支持，积极开发分布式发电的市场化交易。在此政策指引下，各地方政府积极响应，目前全国已有20余个省区出台相关推进政策，在此政策机遇下，我国分布式光伏产业必将迎来爆发式增长。

三、BIPV市场空间测算

在不考虑建筑外立面的情况，全国存量建筑可提供建筑光伏市场规模约为3.8万亿元，若BIPV占比达到50%，则市场规模为1.9万亿元，同时每年新增建筑约20亿平方米，每年新增市场空间将可达1000亿元。同时若考虑光伏立面以及遮阳棚等，市场容量将更大。综合来看，随着政策的催动以及光伏建筑一体化技术的成熟，BIPV对比BAPV更加具有优势，未来这一领域的市场发展空间巨大，将是万亿级市场。

四、BIPV发展面临的挑战

存量改造难以实施。城市居住建筑以中高层现代建筑为主，建筑结构稳定，使用寿命长，建筑承重压力较大，很难存在BIPV改造的可能性，相较而言，工商业、公共建筑、乡镇、农村地区有望成为主战场，尤其是彩钢瓦工业厂房，但同时产权问题会成为束约工业厂房改造的拦路虎。

产品性能面临挑战。BIPV是建筑和光伏深度融合的产物，以建筑材料的属性为主，光伏发电性能为辅，这就对BIPV光伏组件的性能提出了更高的要求，不仅要求具备较长使用寿命，还要具备建材的防水性、安全性、牢固性和美观性等方面的要求。

行业标准尚未形成。从目前BIPV行业来看，主要标准集中在建筑领域，缺乏针对光伏发电的标准规范。同时现阶段BIPV的标准制定大多依靠行业内的讨论和地方政策的规划指导，尚未形成全国性的BIPV统一标准体系。

建筑与光伏行业缺少沟通。传统的光伏产品立足于提高转换效率、降低成本，缺乏对建筑行业的了解以及建材制造能力不足，对建筑要求的防水、采光、耐热和通风等性能欠缺考虑。同时建筑过程存在方案设计、施工设计等多个阶段，不同建材有明确的介入点，而光伏组件介入的时间较为滞后，导致其为了满足建筑在颜色、材质和形状等要求，需要频繁修改光伏组件的设计，加大了施工难度，拖慢施工进程。同时后续的维修和服务问题也导致后期运营过程中出现矛盾。