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一文了解BIPV(地方政策、补贴、参与企业)
编辑 | 国际能源网团队
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。
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
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
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
NO.5 光伏地砖、光伏栏杆
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。
装 机 规 模
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、东方日升、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
相 关 上 市 企 业
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
12月02日能源要闻:国家发改委:做好明年电煤中长期合同组织工作