掃描關(guān)注微信
光伏屋頂發(fā)電效率高，為目前 BIPV 主要應(yīng)用場景。根據(jù)所結(jié)合的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不同，BIPV 在建筑物中的應(yīng)用位置包括屋頂、墻體、遮擋裝置與部分室外設(shè)施。從發(fā)電角度來講，用于建筑屋頂?shù)墓夥菝?、光伏采光頂可以獲得最長的光照時(shí)間和較大的光照面積，經(jīng)濟(jì)效益最好。其中平屋頂由于可以把光伏系統(tǒng)安裝在最佳的日照角度，可獲得最大 發(fā)電量。位于建筑立面的光伏幕墻在朝向較好的多高層建筑中可取得最大的光照面積，也 是一種較為普遍的應(yīng)用形式。而其他位置的 BIPV 組件由于布局分散、面積較小，目前尚 未構(gòu)成較大應(yīng)用市場。
工業(yè)廠房、商業(yè)建筑、公共建筑屋頂當(dāng)前最具推廣前景?；趪椴町悾覈?BIPV 的推廣路徑與北美、歐洲有很大不同。我國城鎮(zhèn)住宅以高層建筑為主，屋頂面積相對較小， 加上居民電價(jià)偏低，BIPV 用于住宅無法獲得超額收益。而工商業(yè)及公共建筑多為低層建 筑，屋頂面積大，尤其工業(yè)廠房常用的輕鋼結(jié)構(gòu)與 BIPV 組件具有很高的適配性。同時(shí)工 商業(yè)用電量大且電價(jià)較高，短回收期、高收益率為工商業(yè)建筑選擇 BIPV 方案帶來了強(qiáng)動(dòng) 力。因此在當(dāng)前發(fā)展階段，預(yù)計(jì)工商業(yè)屋頂將成為我國 BIPV 市場的最大增長點(diǎn)。
晶硅電池成本、發(fā)電效率優(yōu)勢顯著，為現(xiàn)階段 BIPV 組件最具性價(jià)比之選。BIPV 主 要采用的光伏技術(shù)可分為晶硅光伏組件和薄膜光伏組件。晶硅組件是目前光伏市場的主流 產(chǎn)品，單位裝機(jī)功率高，轉(zhuǎn)化效率可達(dá) 16%-22%，同樣裝機(jī)面積下發(fā)電量優(yōu)于薄膜組件， 但由于工藝原因，其色彩一致性較差。薄膜太陽能電池色彩豐富、整體感強(qiáng)，可滿足各種 建筑外觀需求，但其較低的轉(zhuǎn)化效率和 3-5 倍于晶硅電池的價(jià)格對大規(guī)模推廣應(yīng)用造成極大制約。
采用晶硅組件的 BIPV 屋頂具有投資效益上的相對優(yōu)勢。從屋面材料造價(jià)來看，由于 BIPV 一體化設(shè)計(jì)施工的特點(diǎn)，相較于BAPV 能夠節(jié)省傳統(tǒng)屋面板材料與屋面加固的相關(guān) 費(fèi)用。從中長期來看，BIPV 作為建材的耐候性使其能夠獲得更長的使用壽命，節(jié)省維護(hù) 翻修費(fèi)用，同時(shí)考慮運(yùn)行期間的發(fā)電效益，在全壽命周期維度上獲得更加可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
光伏市場化，建筑節(jié)能化，BIPV 前景可期
BIPV 尚處于起步階段，中國為全球主要市場。由于商業(yè)模式、應(yīng)用方式多元復(fù)雜， 尚未有權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布對全球 BIPV 裝機(jī)規(guī)模的單獨(dú)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。據(jù) IEA-PVPS 估算，目前歐 洲 BIPV 裝機(jī)量約為 200-300MW/年，全球 BIPV 裝機(jī)量約為 1GW/年。2020 年全球光伏 新增裝機(jī)量約 130GW，即 BIPV 在全球光伏市場中所占份額不足 1%。根據(jù)光電建筑專委 會(huì)對主要光電建筑產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)銷售數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，2020年國內(nèi)市場前六大企業(yè) BIPV 裝機(jī) 總量為 709MW，占全球 BIPV 市場的 70%左右。
經(jīng)濟(jì)性提升減弱政策依賴性，市場化時(shí)代迎來發(fā)展契機(jī)。從我國歷年分布式光伏裝機(jī) 量的變化情況來看，早期光伏裝機(jī)需求波動(dòng)與補(bǔ)貼政策調(diào)整直接相關(guān)：2015-2017 年，在 度電補(bǔ)貼維持較高強(qiáng)度的情況下，光伏裝機(jī)量持續(xù)快速攀升；2018 年后競價(jià)上網(wǎng)政策取 代標(biāo)桿電價(jià)補(bǔ)貼政策，導(dǎo)致 2019 年國內(nèi)裝機(jī)需求大幅萎縮；而 2020 年后，在補(bǔ)貼強(qiáng)度持 續(xù)退坡和最終退出后，裝機(jī)量仍有回升，主要由于光伏持續(xù)降本，平價(jià)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益顯現(xiàn)。 2011 年——2021 年，光伏組件價(jià)格年均降幅約 20%，光伏系統(tǒng)價(jià)格年均降幅約 18%。根據(jù) CPIA 預(yù)測，到 2025/30 年我國工商業(yè)分布式光伏系統(tǒng)價(jià)格將進(jìn)一步下降至 2.85/2.69 元/ 瓦，下降空間主要來自組件成本，而支架價(jià)格、建安費(fèi)用、屋頂租賃以及屋頂加固的費(fèi)用 在未來繼續(xù)下降的可能性較低。考慮到 BAPV 仍在分布式光伏的測算中占據(jù)相當(dāng)?shù)谋戎兀?而 BIPV 在此基礎(chǔ)上可省去屋頂租賃、加固等費(fèi)用，預(yù)計(jì)成本下降將更加顯著。因此，BIPV 作為更具潛力的分布式光伏系統(tǒng)，有望在無補(bǔ)貼時(shí)代從自發(fā)性市場需求的崛起中受益。
光伏建筑是建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑。2018 年我國建筑全過程能耗總量為 21.47 億 tce，占全國能量總耗的 46.5%， 建筑全過程碳排放總量為 49.3 億噸，占全國碳排放總量的 51.3%?；鶞?zhǔn)情景 下預(yù)計(jì)建筑部門碳達(dá)峰時(shí)間為 2040 年，落后于目標(biāo) 10 年，到 2060 年仍將產(chǎn)生 15 億噸 碳排放量，難以實(shí)現(xiàn)中和目標(biāo)，因此節(jié)能減排刻不容緩。從情景分析結(jié)果來看，建筑自產(chǎn) 能是實(shí)現(xiàn)建筑部門碳排放和能耗 2030 年達(dá)峰目標(biāo)的必要條件，提高建筑自產(chǎn)能規(guī)模是必 然趨勢，這就需要增加可再生能源的利用。光伏產(chǎn)業(yè)近十年來技術(shù)不斷進(jìn)步，成本持續(xù)下 降，為光電建筑應(yīng)用打下基礎(chǔ)。建筑光伏一體化提供了建筑產(chǎn)能的最佳路線，成為建筑實(shí) 現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要途徑。
節(jié)能建筑政策持續(xù)支持，“十四五”期間 BIPV 有望加速鋪開。盡管國家層面對工商業(yè) 分布式光伏的度電補(bǔ)貼已經(jīng)取消，但 BIPV 項(xiàng)目仍受到國家及地方政府對于綠色建筑的政 策優(yōu)待。2019 年國家發(fā)改委印發(fā)了《綠色生活創(chuàng)建行動(dòng)總體方案》，將綠色建筑行動(dòng)列入 創(chuàng)建內(nèi)容之一。2020 年住建部等 7 部門印發(fā)《綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng)方案》，提出推動(dòng)超低能 耗建筑、近零能耗建筑發(fā)展，推廣可再生能源應(yīng)用。此后各省市針對超低能耗建筑示范推 廣的政策陸續(xù)出臺，在財(cái)政補(bǔ)貼、非計(jì)容面積獎(jiǎng)勵(lì)、備案價(jià)上浮、綠色信貸等方面提出了 政策優(yōu)惠。
建筑行業(yè)減碳壓力倒逼下，BIPV 將迎爆發(fā)式增長。碳達(dá)峰目標(biāo)下，“十四五”期末建筑碳排放總量應(yīng)控制在 25 億 tCO2，年均增 速需要控制在 1.50%，該目標(biāo)對應(yīng)至建筑產(chǎn)能場景，其中建筑產(chǎn)能增強(qiáng)對減碳量的貢獻(xiàn)為 36%，即到“十四五”末建筑產(chǎn)能環(huán)節(jié)的碳排量應(yīng)控制在 0.19 億噸。根據(jù)測算，光伏發(fā)電 的碳排放強(qiáng)度為 33-50g/kWh，而 2018 年我國全部發(fā)電方式的二氧化碳平均排放強(qiáng)度約 592g/kWh。按光伏發(fā)電減碳 550g/kWh，BIPV 平均年利用時(shí)長 1000 小時(shí)計(jì)算，到 2025 年 BIPV 累計(jì)裝機(jī)量至少應(yīng)為 34.6GW。若不考慮已有屋頂?shù)母脑?，我們預(yù)計(jì)“十四五” 期間年新增裝機(jī)量 CAGR 達(dá) 85%。
基于建筑面積的測算表明，“十四五”末 BIPV 潛在增量/存量市場規(guī)?；蚩蛇_(dá)百億/千 億元級別。截至 2019 年底，國內(nèi)光電建筑應(yīng)用面積約占既有建筑的 1%；2020 年主要企 業(yè) BIPV 安裝總面積為 0.04 億㎡，約占竣工建筑可安裝面積的 1.5%。國家能源局發(fā)布的 《太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出了“到 2020 年建成 100 個(gè)分布式光伏應(yīng)用示范區(qū)， 園區(qū)內(nèi) 80%的新建建筑屋頂、50%的已有建筑屋頂安裝光伏發(fā)電”的目標(biāo)。若保守估計(jì)， 假設(shè)“十四五”仍延續(xù)這一發(fā)展目標(biāo)，以此為 BIPV 未來滲透率增長測算依據(jù)，存量建筑 改造比例和新增建筑安裝比例均按指數(shù)式增長，預(yù)計(jì) 2021-25E 存量建筑年改造比例為 2/4/7/13/24%，新增建筑安裝比例為 3/7/16/36/80%。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)，我國 既有建筑總面積 600 億㎡，近年年竣工面積約 40 億㎡，按建筑物平均層數(shù) 6 層，屋面可 安裝比例 30%（考慮機(jī)房、消防等附屬設(shè)施占地）計(jì)算，考慮 BIPV 系統(tǒng)價(jià)格年均 4%的 降幅，預(yù)計(jì)到 2025 年存量/增量潛在市場規(guī)?？蛇_(dá) 3679/815 億元。
BIPV下游市場蛋糕怎么分？
但對于大部分習(xí)慣傳統(tǒng)組件銷售和安裝運(yùn)維的代理商、經(jīng)銷商、EPC，這口蛋糕該怎么選，怎么吃？
產(chǎn)品效率
BIPV歸根結(jié)底是發(fā)電設(shè)備，所以選擇什么樣的產(chǎn)品，效率和發(fā)電性能是關(guān)鍵因素。BIPV在過去20幾年里，一直不被看好的首要原因就是效率比傳統(tǒng)組件低很多。而新一代的BIPV彩鋼瓦和幕墻系列產(chǎn)品組件，效率大大提升。晶科能源的晶彩系列BIPV，最高轉(zhuǎn)換效率可達(dá)21.54%，同樣面積屋頂，可比BAPV傳統(tǒng)組件多安裝10-20%容量。效率決定了你的屋頂可以安裝多少容量，而發(fā)電性能，即單瓦發(fā)電量，決定了在未來25-30年里可以多發(fā)多少電。與傳統(tǒng)PERC組件相比，采用N型技術(shù)的晶彩BIPV屋頂?shù)陌l(fā)電量可提升3-5%，在沈陽3MW工廠屋頂BIPV項(xiàng)目模擬對比中，該項(xiàng)目電量自用比列100%，廠房屋頂面積2萬平米，相比普通BAPV產(chǎn)品，采用晶彩375瓦版型的BIPV產(chǎn)品30年可多發(fā)400萬度電。
更長質(zhì)保
選擇一體成型的BIPV而非傳統(tǒng)BAPV就是為了更長使用時(shí)間，期間不需要更換屋頂，所以質(zhì)保很重要。晶科能源BIPV彩鋼瓦解決方案在質(zhì)保方面包含彩鋼瓦質(zhì)保、組件質(zhì)保及發(fā)電量保證，提供30年超長質(zhì)保，保證業(yè)主無后顧之憂。
建材防護(hù)性能
防護(hù)等級包括防水、防漏、抗風(fēng)壓、雪載、風(fēng)揭、抗震，另外很重要的是防火等級。防火等級主要一看組件的溫度系數(shù)，越低越安全，二看組件短路電流，過大短路電流有潛在風(fēng)險(xiǎn)，三看組件和彩鋼瓦的結(jié)合方式，如采用膠粘方式的話，可靠性和安全壽命風(fēng)險(xiǎn)大。而且采用膠粘方式，組件不易散熱，特別是高溫暴曬下，組件熱量會(huì)局部聚集。晶彩BIPV采用的彩鋼瓦進(jìn)行了散熱性能優(yōu)化，通過鎖縫夾和夾具與彩鋼瓦固定，大間距通道設(shè)計(jì)，降低運(yùn)行溫度12度，大大提高系統(tǒng)壽命和安全性。
無憂安裝運(yùn)維
組件和彩鋼瓦之間的結(jié)合方式也決定了安裝運(yùn)維的簡便度以及安全性。如采用榫卯結(jié)合的方式，會(huì)導(dǎo)致中間無支撐，載荷能力下降，可踩踏性變差。如采用膠粘的方式，由于現(xiàn)場施工不可控，后續(xù)可靠性也存在隱患。目前看來，晶彩BIPV采用的結(jié)構(gòu)夾具安裝方式，安裝非?？焖俸啽闱野踩诒ＷC高強(qiáng)度載荷能力的同時(shí)，將安裝和系統(tǒng)運(yùn)維成本降到最低。有效解決傳統(tǒng)經(jīng)銷商、安裝商最擔(dān)心的安裝運(yùn)維問題。
屋頂光伏賦予防水應(yīng)用新場景，市場規(guī)模年均擴(kuò)容百億
屋面防水工程總體可分為三類，結(jié)構(gòu)防水+防水層對應(yīng)最高防水等級?？傮w來看，屋面防水工程按從下到 上的結(jié)構(gòu)可以分為：防水墊層、結(jié)構(gòu)防水層以及防水層。其中，結(jié)構(gòu)防水層一般是指屋面基層結(jié)構(gòu)本身即帶有 防水性能，例如帶有導(dǎo)水槽的金屬屋面，而防水墊層和防水層一般兩者選一即可。防水墊層是指在金屬板復(fù)合 板中間或瓦片下方的輔助防水材料，用于坡屋面的防水，可視為結(jié)構(gòu)防水中的輔助構(gòu)造層次，而防水層是指鋪 設(shè)或噴涂在屋面結(jié)構(gòu)上方的防水卷材或防水涂料，不僅可以用于坡屋面也可以用于平屋面，既可以用于復(fù)合金 屬板屋面也可用于單層金屬板屋面。盡管防水墊層和防水層只需要選擇一個(gè)即可，但由于材料的限制，防水層+ 結(jié)構(gòu)防水的防水性能要高于防水墊層+結(jié)構(gòu)防水。
防水墊層與防水層所選材料有所不同，高分子防水卷材在兩者中皆有應(yīng)用，且效果更佳。根據(jù)《坡屋面工 程技術(shù)規(guī)范》，防水墊層被分為瀝青類防水墊層、高分子類防水墊層以及防水卷材和防水涂料四類，其中防水卷 材和涂料類中既包括高分子類防水卷材，也包括 SBS、APP 改性瀝青防水卷材。當(dāng)防水卷材作為防水墊層位于 復(fù)合板內(nèi)部時(shí)，由于其還需要承擔(dān)透氣、防潮等功能，因此高分子卷材在其中使用效果更好。而在防水層中， 目前主要使用的材料為防水卷材和防水涂料，且由于卷材暴露在最外層，在沒有保護(hù)層的情況下，高分子卷材 因其卓越的抗老化性能而被更多使用。
防水設(shè)計(jì)是光伏屋面工程中必不可少的一環(huán)。秉承著“以排為主，防排結(jié)合”的屋面防水方針，光伏屋面 防水設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、重要程度、區(qū)域環(huán)境和使用功能要求，合理選擇材料以及構(gòu)造。從《光伏 組件屋面工程技術(shù)規(guī)程（征求意見稿）》給出的光伏組件屋面基本構(gòu)造層可以看出，光伏組件屋面可以分為四個(gè) 類型，而四類的基本構(gòu)造層中均包括結(jié)構(gòu)防水層，其是指由光伏組件和排水槽構(gòu)件組成的屋面防水層；類型 III、 類型 IV 中除結(jié)構(gòu)防水層還需要增加防水墊層以及二次防水層，通常二次防水層為防水卷材。
防水設(shè)計(jì)的技術(shù)路徑有所不同，當(dāng)前市場提出三種主流方案。由于防水方案的設(shè)計(jì)在不同條件下具有很大 的差異性，因此提供商根據(jù)自身優(yōu)勢以及產(chǎn)品提出了不同的防水設(shè)計(jì)方案，目前市場上主流的設(shè)計(jì)方案包括以 下三種： ①結(jié)構(gòu)性防水：指通過橫向和縱向的導(dǎo)水槽，將水導(dǎo)到環(huán)形的收集器后通過屋頂排水溝將水排出。逆變器龍頭陽光新能源的 iBuilding 智慧 BIPV 以及支架龍頭中信博的智頂 BIPV 均采用這類防水方案；②新型彩 鋼瓦：傳統(tǒng)彩鋼瓦是由 Q215 或 Q195 低碳鋼經(jīng)過雙面鍍鋅制成的輕型鋼板，其防水設(shè)計(jì)年限僅為 8-10 年，而 新型彩鋼瓦由 Q235 鋅鋁鎂合金制成，防腐防滲性能大幅提升，使用年限可達(dá) 25 年以上。目前組件龍頭天合光 能的天能瓦 BIPV 產(chǎn)品采用新型彩鋼瓦，同時(shí)配合大流量排水槽、180 度鎖邊實(shí)現(xiàn)高防水性；③傳統(tǒng)彩鋼瓦+防 水卷材：通過在原始屋面鋪設(shè)防水卷材和提供防水支座預(yù)制件的方式構(gòu)建光伏屋面防水系統(tǒng)，防水龍頭東方雨 虹以及凱倫股份均推出了自身的光伏屋面防水系統(tǒng)。
屋頂分布式光伏按根據(jù)屋面材料不同，可以大致分為混凝土屋面和金屬屋面，而根據(jù)附著下游建筑類型可 以分為工業(yè)廠房，居民建筑和公共建筑，其中，工業(yè)廠房以金屬屋面為主，還包括少量的混凝土屋面；而居民 建筑和公共建筑以混凝土屋面為主。BAPV 和 BIPV 在產(chǎn)品和施工有所不同，對于防水卷材需求的原因也有所 不同。為確定防水卷材在光伏屋面的使用空間，按照 BAPV 和 BIPV 兩種產(chǎn)品發(fā)展路徑，我們將談?wù)撛诓煌?徑下防水卷材的應(yīng)用場景。
原標(biāo)題：BIPV安裝規(guī)模超1400 億，底層建筑防水能分多少羹？
寧德時(shí)代吳凱...
天合光能陳奕...
劉巖: 追光行...
黃震院士：大...