bipv光伏一体化应用场景有哪些?

在碳达峰、碳中和的目标下,贴有碳排放大户标签的建筑业如何实现碳中和备受关注,建筑光伏一体化(即BuildingIntegratedPhotovoltaic,简称BIPV)迎来了风口,应用场景逐渐扩大。然而,记者调查发现,BIPV的大规模推广仍然需要经历三个障碍:缺乏标准、产业链不完善和高成本。行业发展还需要政府、企业、科研机构等相关部门的多方合作,完善行业生态。

建筑行业是名副其实的碳排放大户。将幕墙、屋顶等建筑构件作为发电单元,BIPV已经成为建筑减碳的关键技术之一,并受到政策的关注。三月份,工信部办公厅等六个部门发布了《关于进行第二批智能光伏试点示范的通知》,将建筑光伏一体化应用项目(BIPV)列为首要考虑因素;六月份,国家能源局综合司发布了《关于报送全县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,拟在全国组织开展全县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点工作。许多业内人士表示,这将给BIPV产业带来巨大的好处。

光伏技术的快速发展和成本的大幅降低也为建筑光伏一体化提供了落地条件。中国光伏产业协会副秘书长兼发言人刘表示,过去十年来,光伏发电的成本降至原来的5%。隆基绿能科技有限公司副总裁李文学表示,今年全球招标的最低电价约为1美分,一度不到7分。

在双碳的目标下,BIPV的应用场景不断扩大,项目加速落地。陕西汤姆森电气科技有限公司原厂房屋顶使用寿命长,运维成本越来越高,面临更换。公司总经理张连营表示,考虑到光伏组件成本的降低,可以自发使用,余电上网,企业将于2020年7月开始进行BIPV改造。项目总安装容量为226千瓦,发电能力可满足厂房60%的能耗需求,预计投资成本可在5年以回收。

无独有偶。今年5月28日,广西首个碳中和加油站——中石化广西石油百色六华加油站光伏发电项目正式投产。加油站采用建筑光伏一体化光伏组件,整体设计和施工。据估计,该站年发电量可达9.1万度,除加油站自用外,每年约有1万度余电并入电网。

我们发现有许多BIPV应用场景可以与光伏相结合,如工业厂房屋顶、家用光伏、建筑立面、玻璃幕墙等。尤其是工业厂房的屋顶,具有广泛的推广价值。第一,工业厂房面积大;第二,与建筑立面相比,屋顶可以有更好的倾光电转化率高。

隆基股份有限公司作为光伏产业的龙头,依靠光伏产业链的优势,从2018年开始准备建筑光伏一体化。四月二十一日,隆基股份与森特股份的部分股东完成了股权转让手续,隆基股份成为森特股份的第二大股东,双方将结合各自的优势,共同推动建筑光伏一体化技术创新和场景拓展。

保定嘉盛光电科技有限公司从2007年开始探索建筑光伏一体化项目,为世界上近百栋建筑提供BIPV解决方案。公司总经理张预计,未来五年,中国新建绿色建筑和旧城改造总面积将超过100亿平方米。如果只用10%来推广建筑光伏一体化项目,可以增加光伏安装150吉瓦。

还要跨过几道坎。

虽然落地项目越来越多,但记者调查发现,相对于在现有建筑中安装光伏发电系统的方式(

BuildingAttachedPhotovoltaic,简称BAPV),BIPV的市场份额仍较低,在推广应用中存在多重障碍。

第一,标准不完善。许多行业专家表示,在光伏建筑的设计、施工阶段,需要考虑的因素很多,迫切需要统一规范和标准。建筑物光伏一体化建筑材料,虽然本质上属于建筑材料,但与建筑材料有很大的不同,因此需要一整套全新的行业标准来规范产品技术。

其次,产业链不完善。自然资源保护协会中国城市项目主任潘支明认为,目前建筑光伏一体化可选产品有限,应用案例少,安全防水等性能需要市场考验。未来组装式建筑将有很大的发展空间,更方便与光伏组件结合。但是整个产业链还不完善,产业生态还没有建立好,大规模的推广取决于标准化的实现。

最后,成本没有优势。虽然BIPV使更多的建筑构件成为发电单元,扩大了光伏建筑的应用场景,但从成本上来说,BAPV更有优势。BAPV发展较早,技术路线清晰,施工简单,市场相对完善,BIPV复杂得多。潘支明说。

以光伏幕墙为例,与普通玻璃幕墙相比,每平方米的投资成本将增加700-800元。虽然这部分成本可以通过绿色建筑补贴、光伏电力销售收入和碳减排交易逐年收回,带来后续稳定的长期收入,但初始投资成本的增加会影响企业应用的积极性。张翼飞表示,目前主要是在新建项目中推广建筑光伏一体化,旧房改造和旧城改造应用较少,因为原建筑在规划设计之初没有预留光伏建筑材料的应用空间,项目改造成本较高。

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业内人士还指出,虽然建筑光伏一体化的初始成本较高,但目前光伏组件的使用寿命一般为25年,而普通屋顶的使用寿命约为10年,到期时将面临修复、更换等诸多问题。BIPV在整个建筑生命周期中更具优势。

完善工业生态。

业内许多专家表示,建筑光伏一体化的推广需要建立在大规模应用的基础上,降低定制产品,采用模块化产品,利用市场规模效应摊薄产品成本。要实现大规模应用,还需要政府、企业、科研机构等相关部门的努力,完善行业生态。

第一,完善相关标准,加大政策支持力度。唐旭辉认为,行业迫切需要完善光伏建筑的相关标准,为建筑光伏一体化工程的设计和施工提供依据。潘支明建议,政府应该制定更长期的规划和发展目标,向市场发出长期良好的信号,这也有利于资金投入研发,降低企业成本。张翼飞建议,对现有建筑进行光伏一体化改造,提供更大的容积率补贴,财政补贴,电价补贴等。

二是多方努力完善产业生态,进一步提高建筑光伏一体化工程的经济效益;唐旭辉表示,BIPV是一个多领域融合的新兴产业,产业发展需要各方的相互支持,共同推动光伏应用场景的拓展和关键技术领域的研发。业界人士表示,降低光伏建筑材料成本,不仅需要光伏电池、玻璃、逆变器等技术的进步,还需要建筑设计安装等企业的积极参与,共同努力,降低产品成本。

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行业已经采取了行动。近日,中国绿色供应链联盟光伏委员会联合部分科研机构、地方政府和企业发布了《促进建筑光伏一体化产业优质发展联合倡议》,呼吁智库机构、科研机构、专业机构和参与企业共同开展跨领域研发,建立从技术研发、标准制定到产品应用的完整生态链。

另外,目前建筑光伏一体化工程一般规模小,发电少,基本没有余电上网的问题。未来走向产能建筑,必然会涉及储能、余电上网、隔墙售电等问题。业内人士建议有关部门开展课题研究,加强政策引导和支持,加快推进近零能耗建筑和正能源建筑的示范。

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