空姐的臀

建筑光伏一体化扩展智能应用场景

  在碳达峰、碳中和目标下,贴着“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Building Integrated Photovoltaic,简称BIPV)迎来风口,应用场景逐步扩展。然而,记者调研发现,BIPV的大规模推广仍需迈过缺乏标准、产业链不完善、成本较高三道坎,行业发展还需要政府、企业、科研院所等相关部门多方协同,完善行业生态。

  BIPV迎来风口

  建筑业是名副其实的“碳排放大户”。通过让幕墙、屋顶等建筑构件成为发电单元,BIPV已成为建筑减碳的关键技术之一,并受到政策关注。今年3月,工信部办公厅等六部门出台《关于开展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)列入优先考虑的范围;今年6月,国家能源局综合司下发《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,拟在全国组织开展整县(市、区)推进屋顶分布式光伏开发试点工作。多位业内人士表示,这将为BIPV行业带来重大利好。

  光伏技术快速发展和成本大幅下降也为建筑光伏一体化提供了落地条件。中国光伏行业协会副秘书长兼新闻发言人刘译阳介绍,过去十年来,光伏发电的成本降低到了原来的5%。隆基绿能科技股份有限公司副总裁李文学说,今年全球招标的(光伏发电)最低电价约1美分一度电,折合成人民币一度电不到7分。

  在“双碳”目标下,BIPV应用场景不断扩展,项目加速落地。陕西汤姆森电气科技有限公司原有的厂房屋顶使用年限较久,运维费用越来越高,面临更换。该公司总经理张连营说,考虑到光伏组件成本下降,且能“自发自用、余电上网”,企业在2020年7月份开始开展BIPV改造,项目总装机容量226千瓦,所发电量可以满足厂房60%的用能需求,预计5年多能收回投资成本。

  无独有偶。今年5月28日,广西首座碳中和加油站——中国石化广西石油百色六华加油站光伏发电项目正式投运。该加油站采用建筑光伏一体化光伏组件,整体设计、整体施工。经测算,该站年发电量可达9.1万度,除加油站自用外,每年约有1万多度余电并入电网。

  “我们发现有很多可以和光伏结合的BIPV应用场景,例如工业厂房屋顶、家庭户用光伏、建筑立面、玻璃幕墙等。尤其是工业厂房的屋顶,具有大范围推广的价值,一是工业厂房面积大;二是相对于建筑立面,屋顶可以有较好的倾角,光电转化率高。”隆基新能源有限公司董事长唐旭辉说。

  作为光伏行业龙头,依靠光伏全产业链的优势,隆基股份从2018年开始筹备建筑光伏一体化。今年4月21日,隆基股份与森特股份部分股东完成股权过户手续, 隆基股份成为森特股份的第二大股东,双方将结合各自优势,共同推动建筑光伏一体化技术创新和场景扩展。

  保定嘉盛光电科技股份有限公司从2007年就开始探索建筑光伏一体化项目,已累计为全球近百座建筑提供BIPV解决方案。公司总经理张翼飞预计,未来5年,我国新建绿色建筑和旧城改造合计面积将超过100亿平方米。如果仅把其中的10%用于推广建筑光伏一体化项目,能实现新增光伏装机150吉瓦。

  还需跨过几道坎

  尽管落地项目增多,但记者调查发现,相对在现有建筑上加装光伏发电系统的方式(即Building Attached Photovoltaic,简称BAPV),BIPV的市场占有率仍然较低,在推广应用中面临多重障碍。

  首先,标准不完善。多位业内专家表示,在光伏建筑的设计、施工阶段,需要考虑的因素非常多,亟须统一的规范和标准。建筑光伏一体化建材,虽本质上属于建材,但又与建材有区别,因此需要一整套全新的行业标准来对产品技术做出相关规定。

  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择的产品有限,应用案例较少,安全、防水等各种性能还有待市场考验。未来装配式建筑会有很大的发展空间,也更方便跟光伏组件相结合,但目前整个产业链尚不完善,产业生态还没有搭建好,大面积的推广依赖标准化的实现。

  最后,成本上不具优势。尽管BIPV使更多的建筑构件成为发电单元,扩展了光伏建筑的应用场景,但从成本上考虑,BAPV更具优势。“BAPV发展较早,技术路线清晰、施工简单并且市场相对完善,而BIPV则复杂得多。”潘支明说。

  “以光伏幕墙为例,相较于普通玻璃幕墙,每平方米投资成本将增加700至800元。虽然这部分成本能够通过绿建补贴、光伏发电卖电收益、碳减排交易这三部分收益逐年收回,并带来后续稳定的长期收益,但初始投资成本增加,影响企业应用的积极性。”张翼飞说,目前主要是在新建项目中推广建筑光伏一体化,旧房改造、旧城改造中应用较少,原因在于原有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。

  业内人士也指出,尽管建筑光伏一体化的初始成本更高,但目前光伏组件的使用年限一般在25年,而普通屋顶的使用年限为10年左右,到期将面临修补、更换等诸多问题。从建筑的整个生命周期来看,BIPV更具优势。

  完善产业生态

  多位业内专家表示,建筑光伏一体化的推广需要建立在大规模应用的基础上,减少定制化产品,采用模块化产品,用市场规模效应摊薄产品成本。实现大规模的应用,还需要政府、企业、科研院所等相关部门多方努力,完善行业生态。

  首先,完善相关标准,加大政策支持力度。唐旭辉认为,行业亟须完善光伏建筑的相关标准,为建筑光伏一体化项目的设计施工提供依据。潘支明建议,政府应制定更长期的规划和发展目标,向市场释放长期向好的信号,也有利于资金投入研发,降低企业成本。张翼飞建议,对现有建筑开展建筑光伏一体化改造提供更大力度的容积率补贴、财政补贴和电价补贴等。

  其次,多方发力完善产业生态,进一步提高建筑光伏一体化项目的经济性。唐旭辉表示,BIPV是一个多领域融合的新兴产业,行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。业内人士表示,降低光伏建筑材料成本既需要光伏电池片、玻璃、逆变器等技术的进步,也需要建筑设计安装等企业的积极参与,协同发力降低产品成本。

  业界已经有所行动。日前,中国绿色供应链联盟光伏专委会联合部分科研院所、地方政府、企业共同发布了《推动建筑光伏一体化产业高质量发展联合倡议》,号召智库机构、科研院所、专业院校及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。

  此外,目前建筑光伏一体化项目普遍规模小、发电量少,基本不存在余电上网问题。今后走向产能建筑,将不可避免地涉及储能、余电上网、隔墙售电等问题。业内人士建议相关部门开展课题研究,加强政策引导和支持力度,加快推进近零能耗建筑、正能源建筑项目的示范。