BIPV兼具发电功能和建材属性,强调一体化。光伏建筑一体化(BuildingIntegratedPhotovoltaic,BIPV)是分布式光伏发电系统的一种,是将光伏组件集成到建筑上的技术。区别于目前应用较多的安装式光伏发电屋面系统(BuildingAttached/AppliedPhotovoltaic,BAPV)主要以附属设施的形式实现光伏组件和房屋建筑的结合,BIPV组件以建筑材料的形式出现,不仅具有发电功能,还是建筑结构不可分割的组成部分,具有结构构件的使用功能。BIPV针对传统BAPV系统存在的一系列问题提供了解决方案。根据实际应用的经验反馈,BAPV系统主要存在以下问题:在既有建筑物上安装光伏发电装置,电缆铺设的路由存在困难,电气设备的安装位置很难协调;原有建筑物设计时未考虑光伏组件增加的荷载,若不满足承载要求则需要进行加固处理,增加额外成本,影响经济性;光伏组件与原结构的连接以夹具、支架连接为主,其可靠性存在风险;安装时存在打孔、震动等不利影响,可能造成屋面防水层或结构损伤。而BIPV与建筑物同时设计,同步施工,因此可以从本质上解决上述问题,成为光电建筑的发展方向。未来随着规模扩大和组件成本进一步降低, BIPV 的收益率会进一步提升。天津太阳能光伏建材有哪些
晶硅电池为主流,薄膜电池受制于电池量产效率与成本,当前体量目前尚小。与传统晶硅太阳能相比,薄膜发电产品具有以下优点:1)理论转换效率更高。CdTe薄膜电池具有更高的理论光电转换效率,约30%;2)制造成本低。3)温度系数低。CdTe薄膜电池比晶硅太阳能电池温度系数低一半左右,低温度系数即电池组件输出功率更不易受气温影响,因此CdTe薄膜电池更适合于高温、沙漠及潮湿地区等严苛应用环境。4)弱光效应好。CdTe薄膜电池在清晨、傍晚、阴雨天等弱光环境下发电优于晶硅电池,比晶硅电池具有更长发电时间。近年来薄膜电池市场份额被晶硅电池压缩,2020年薄膜电池全球市占率约4%。市占率下降主因薄膜电池拥有更高理论转换效率,但当前组件量产效率与实验室效率仍低于主流晶硅电池,此外,晶硅电池规模优势带来降本加速。CdTe是薄膜电池主流技术。2020年全球薄膜太阳能电池产能约10GW,产量约6.48GW,其中CdTe电池产量约6.2GW,占比为95.7%,CIGS电池产量占比为4.2%。天津太阳能发电建材批发商加快了 BIPV 的发展步伐。
节能建筑政策持续支持,“十四五”期间BIPV有望加速铺开。尽管国家层面对工商业分布式光伏的度电补贴已经取消,但BIPV项目仍受到国家及地方对于绿色建筑的政策优待。2019年国家发改委印发了《绿色生活创建行动总体方案》,将绿色建筑行动列入创建内容之一。2020年住建部等7部门印发《绿色建筑创建行动方案》,提出推动能耗建筑、近零能耗建筑发展,推广可再生能源应用。此后各省市针对能耗建筑示范推广的政策陆续出台,在财政补贴、非计容面积奖励、备案价上浮、绿色等方面提出了政策优惠。建筑行业减碳压力倒逼下,BIPV将迎爆发式增长。碳达峰目标下,“十四五”期末建筑碳排放总量应控制在25亿tCO2,年均增速需要控制在1.50%,该目标对应至建筑产能场景,其中建筑产能增强对减碳量的贡献为36%,即到“十四五”末建筑产能环节的碳排量应控制在0.19亿吨。根据测算,光伏发电的碳排放强度为33-50g/kWh,而2018年我国全部发电方式的二氧化碳平均排放强度约592g/kWh。按光伏发电减碳550g/kWh,BIPV平均年利用时长1000小时计算,到2025年BIPV累计装机量至少应为34.6GW。若不考虑已有屋顶的改造,我们预计“十四五”期间年新增装机量CAGR达85%。
基于弱光性、色彩多样性、透光率及整体经济性,薄膜电池更适用于 BIPV 市场:透光率高。晶硅电池透光率较低,改善组件透光性只能通过降低电池片排布密度,但需组件功率;薄膜电池透光性更好,可根据建筑采光需求制作出不同透光率的BIPV组件。(5)建筑施工难度与成本低:屋顶自重越大,屋顶支撑结构要求越高,则建筑支撑结构的建造难度与成本也越高。薄膜电池因自身工艺原因重量轻于晶硅电池,使用薄膜BIPV组件建造屋顶时施工难度和成本都会下降。此外,在建筑幕墙领域,薄膜BIPV组件对钢支撑结构的要求和成本明显低于晶硅组件。建筑节能标准出台,有望带动薄膜电池放量。2021年3月1日,住建部印发《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划的通知》,要求到2025年,全国新增建筑太阳能光伏装机容量50GW以上,地热能建筑应用面积1亿平方米以上,城镇建筑可再生能源替代率达到8%,建筑能耗中电力消费比例超过55%。建筑光伏的发展趋势是由地面到屋顶,到墙面,未来随着新建建筑屋顶光伏面积逐渐饱和,可安装光伏的建筑面积趋于紧缺,立面BIPV应用有望快速发展,带动薄膜需求放量。公司后续在 BIPV 市场拓展中抢得先机。
项目全周期涉及多方利益主体,责任与收益划分不明确,成熟的商业模式有待探索。BIPV项目从规划、设计、建设到运营,涉及的主体包括建筑业主、电站投资商、设计单位、施工单位、系统产品提供商、建筑使用者及运维服务提供商。各利益主体在项目各阶段的参与程度和参与方式没有明确的标准,因此权责划归界线也较为模糊。在生产建设端,BIPV方案决定权归属不明朗,可能会耗费大量沟通成本,并直接影响项目质量及效益。在发电运营端,在规模尚小的市场现状下,现有的运维管理模式能否应对BIPV项目更高的资源技术要求仍有待验证。跟踪支架在总系统成本中占比达到12.98%,占比次于组件成本和建安费用。北京屋顶发电建材
已有屋面电站建设经验,具备 BIPV 环节较为重要的渠道、生产和资源整合能力。天津太阳能光伏建材有哪些
工商业业主更看重发电收益:使用方面,希望分布式光伏工程建设可以适配自身经营需求,保证屋顶相关设计标准,适应企业生产的环境要求,匹配房屋建设安全和耐久规范,做到光伏电站稳定自身供电的同时,保证正常经营;投资方面,希望选择投资少、回报周期短、性价比高的分布式电站形式,能满足自身用电需求的同时,通过余电上网以获取更多的发电收益BIPV具备跨行业交叉特点,形成组件设计、建筑建设融合的、较为复杂的产品标准。BIPV本质属于建材,同时也是光伏对建筑的赋能,因此通常具有更复杂的技术规范,性能指标高于普通光伏系统,既要兼顾建筑材料的安全耐久、抗风防火和保温防水等要求,也要考虑不同工程所采用的的不同规格、设计和结构要求。天津太阳能光伏建材有哪些
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