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再来普及 什么是BIPV建筑光伏一体化?

来源: 顺博登录网址 作者: 顺博体育平台 发布时间: 2022-09-01

  BIPV(Building Integrated Photovoltaic),即建筑光伏一体化,是一种将太阳能发电设备集成到建筑和建材上的技术,属于分布式光伏电站的一种类型。BAPV(Building Attached Photovoltaic)概念的出现主要是为了区别于BIPV,实际上BAPV 就是已经发展多年的屋顶分布式电站及其简易变形。

  BIPV 相对于BAPV 最大的区别在于光伏和建筑相结合的一体化程度更深,BAPV从本质上来说电站属性更加突出,而BIPV 组件虽然具备光伏发电性能,但基础属性上是一种建筑材料。因此除发电性能外,建筑标准、产权划分等方面是BIPV 面临的主要问题。

  同时也因为BIPV 的建材属性更突出,其在建筑上的应用场景也更加丰富,除了BAPV 也可以用的平屋顶、斜屋顶、幕墙外,透明采光顶、遮阳棚等应用场景都可以安装BIPV。

  在结构上,目前市面上主流的装配式BIPV 产品减去了传统分布式电站所需要的光伏支架,而是通过直接压覆在彩钢瓦上,通过结构件固定与其形成一体化模块产品,直接作为屋顶建材安装在建筑上,因此对BIPV 组件的强度硬度、防水防风防火等性能要求较高,从而对光伏玻璃的质量要求也更高。

  BIPV 和BAPV 在帮助建筑实现清洁能源替代方面具备相同的作用,BAPV 技术发展阶段更加成熟,之前BIPV 受制于玻璃性能、产品技术标准等因素,发展较慢,但二者起步都很早。上量主要通过新增建筑设计配置和存量建筑改造来达成。

  新增建筑:可以从建筑设计阶段将使用光伏建筑一体化产品纳入到设计规划中,用更低的成本达到更充分地发挥发电效益的目的。从产品特性来看,BIPV 对屋顶面积的利用更加充分,可以有效提高单位面积功率15~30%;从成本来看,两者材料成本基本相当,BIPV 可以通过光伏厂商与建材厂商的深度合作进一步降本,同时使用年限更长,成本具备优势。对于新增建筑,无论是从成本、还是美观角度来说,BIPV 都具备显著的优势。

  存量建筑:由于建筑结构已经确定,业主通常会根据建筑改造条件和周围环境的实际情况选择使用BAPV 或者BIPV 产品。一般来说,混凝土屋顶更适用于BAPV产品,不改变原有的建筑结构,不替代建材本身;而钢结构屋顶,由于建造成本BIPV 相对BAPV 更具优势,BIPV 的使用比例较大。另外由于建筑的外墙结构在建成后无法改变,存量建筑幕墙只能使用BAPV 产品。对于存量建筑,BAPV 和BIPV 各有千秋,共享市场。

  随着光伏发电技术日臻成熟,光伏玻璃钢化技术不断提升,组件厂与建材厂的磨合升温,长期来看,在光伏建筑一体化领域,BIPV 是确定性的发展方向。

  屋顶和幕墙是BIPV 主要应用场景。目前的市场格局是,晶硅组件霸占几乎全部屋顶市场,幕墙则根据外观需求、透光度要求、墙面材料等区别,薄膜和晶硅二分天下。

  屋顶是封闭建筑的必要构成部分,且多年屋顶分布式的设计和应用经验也为BIPV在该场景的推广打下良好基础。

  根据住建部《城乡建设统计年鉴》,2020 年我国城镇(除农村外的地区)建筑用地约800 亿平,建筑屋顶面积约300 亿平,此外我国每年新增建筑面积20~30 亿平,具备装配BIPV 条件的屋顶占比15~20%,行业空间广阔。

  装配比例较高的建筑类型主要是工商业和公共建筑屋顶。我国城镇居民建筑以高层为主,屋顶空间较小且形貌多样,BIPV 应用空间有限,同时国内居民电价较低,项目收益率相对较低。

  相对应的,我国工商业屋顶多以平房为主,屋顶面积较大,标准化程度较高,同时工商业电价相对较高,且白天用电高峰的特点更适合光伏发电性质。此外,国内主流的BIPV 产品是采用彩钢瓦叠加光伏组件的装配式产品,住宅应用条件的适配性较低。工商业屋顶将成为我国BIPV 市场发展的突破口。

  薄膜电池主要包括铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)、钙钛矿(PSC)等材料路线。薄膜电池在幕墙BIPV 领域占据主流地位。

  薄膜组件和晶硅组件相比,薄膜电池的弱光效应好,比晶硅发电时间长,对散射光的吸收好;薄膜电池的温度系数低,随着组件温度的升高导致效率的减少仅为晶硅的一半;但晶硅组件的价格更低。所以目前针对工商业厂房屋顶为主的BIPV 系统,晶硅组件是更好的选择;而透明薄膜更适用于幕墙产品,或者在未来对追求美观的需求上升,薄膜组件或可分屋顶的一杯羹。

  目前应用于幕墙的薄膜电池产品以CdTe 为主。前几年薄膜电池市场份额不断下滑,主要原因在于薄膜电池成本降速低于晶硅电池,从2012 年起,CdTe 电池产量增长缓慢,但随着CdTe 电池成本降低至具备竞争力水平,将开启新一轮产能扩张,未来几年有望触底反弹。

  文章来源:【申港证券】电气设备行业:BIPV行业深度,万事俱备,一触即发返回搜狐,查看更多

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