在2030碳達峰、2060碳中和的國家戰略要求下,從產業到企業,從政府到家庭,都肩負了降低碳排放的重任。龐大的建筑物群體,作為碳排放的重要載體,更是雙碳工作的重點,也是難點。
而BIPV,作為建筑節能增效、降低碳排放的基礎工具,越來越受到重視,行業龍頭更是不斷創新和探索。
近期,天合光能發布BIPV產品“天能瓦”,展示出優越的功能適用性和經濟可行性,并開始大范圍推廣,也讓我們感受到了BIPV蓄勢而發的商業力量。
政策上不斷加碼
6月20日,國家能源局下發《關于報送整縣(市、區)屋頂分布式光伏開發試點方案的通知》,“整縣推進”激活了廣闊的建筑屋頂資源,讓BIPV有望成為未來分布式光伏的主流形式,資本市場更是因此掀起了一波BIPV熱潮。
10月13日,住建部對外發布《建筑節能與可再生能源利用通用規范》,作為強制性工程建設規范,全部條文必須嚴格執行,自2022年4月1日起實施,其中要求“新建建筑應安裝太陽能系統”,而光伏作為能效更高、使用周期更長的方式,BIPV有望得到更大力度的推廣。
近日,最高層對外發布《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,其中要求:大力發展節能低碳建筑,加快優化建筑用能結構,深化可再生能源建筑應用,加快推動建筑用能電氣化和低碳化,開展建筑屋頂光伏行動。這些舉措都將直接刺激BIPV的應用和推廣,也將BIPV提升到了“碳達峰、碳中和”的戰略高度。
此外,國內各地也紛紛推出了建筑節能、綠色建筑或分布式光伏等方面的扶持政策,對BIPV都是很好的促進。
目前,全國存量工商業及公共建筑用地面積約346億平方米,過去5年每年新增工商業及公共建筑用地面積約20億平方米。在新建筑物強制安裝太陽能系統的政策要求下,每年新增容量預計可達20GW,存量建筑的改造空間更大。
可以預期,面對增量及存量建筑物的“低碳化”,BIPV的潛在市場空間十分龐大,靜待滲透。
產品上不斷創新
BIPV(建筑光伏一體化),屬于建筑與光伏一體化,在物理上融為一體,在功能上互相兼顧,本質上是建筑,但融合了光伏的功能。
BIPV不同于BAPV(光伏附屬建筑),在產品形式上,一個是1+1=1,一個是1+1=2,后者是建筑+光伏的疊加,在物理上仍然有所區分甚至割裂。
但是,如何從1+1=2(BAPV),變成1+1=1(BIPV),實現降本增效,就需要基于實際情況進行產品創新,近年來光伏龍頭企業在BIPV創新方面也在不斷探索。
以天合光能推出的“天能瓦”為例,將使用期限同樣25年的新型彩鋼瓦和光伏組件有機結合,采用榫卯結構和無導軌設計,各個構件之間的節點以榫卯相吻合,組件不易脫出,組成安全、緊固的一體化框架體系。
從“天能瓦”的設計來看,建筑屬性和光伏屬性,已經完全融為一體,具備了發電、防水、防火、防雷、抗風、耐腐蝕、構件緊固等特性,并作為標準化的建筑材料呈現,易于安裝、檢修和運維,進而可以規模化應用和推廣。
BIPV的產品標準化,是應用和推廣的基礎。
經濟上逐漸可行
BIPV不是一個簡單的消耗性建筑材料,而是一個具有直接生產能力的生產資料,不光功能上要滿足實際需求,經濟上還要具備可行性,尤其是相對原有的“單一建筑模式”或者“光伏+建筑模式”要具備相對經濟性。
在清潔電力重要性不斷提升的局面下,分布式光伏本身的經濟性得到了較大的提高,這是BIPV具備經濟性的基本前提。
近期,“拉閘限電”影響廣泛,電力供應穩定性及電力成本問題,越來越突出。以江蘇為例,2021年10月中旬江蘇電力市場成交均價468.97元/兆瓦時,相對煤電基準價391元/兆瓦時,上浮19.94%,較8月成交均價379.55元/兆瓦時,兩月上漲幅度達到23.56%。
在能源結構變局和碳排放考核的雙重影響下,BIPV的經濟性會越來越明顯,目前已經基本具備全周期的經濟可行性。
以天合光能“天能瓦”為例。通過標準化產品設計,可以顯著減少施工成本、裝配成本、維保成本和人力成本,整體成本節省5%。采用210至尊小金剛光伏組件,小尺寸版型功率可以媲美過去傳統組件72片大版型功率,同時小尺寸安裝靈活,可以適應多變的屋頂形狀,同樣屋頂裝機容量比大板型傳統組件增加10%-30%。采用PHE被動式熱導流通道,還可以降低溫度的同時提高發電量。
此外,普通彩鋼瓦的使用年限在10-15年,而光伏組件的使用年限在25年左右,如果采用光伏+建筑的方式,中間需要翻新彩鋼瓦,這會增加翻新成本以及誤工損失,而“天能瓦”采用使用年限同為25年的新型彩鋼瓦就避免了這樣的成本和損失。
通過多方面的降本增效,“天能瓦”全生命周期的收益率(IRR)就遠超常規光伏安裝方式了。
此外,在新能源“資產化”、綠色金融“普及化”的趨勢下,越來越多的低成本長期資金正在介入這個領域,BIPV作為分布式光伏“資產”的重要元素,經濟性還會得到進一步彰顯。
BIPV的經濟可行,是應用和推廣的前提。
從增量到存量,光伏正在改變建筑
目前,BIPV作為創新品種,更適用于增量建筑屋頂的分布式光伏,相當于一張白紙畫圖,而存量建筑屋頂的分布式光伏目前仍然以BAPV為主。
未來,BIPV將從兩個方面提高滲透率。
一方面,隨著BIPV降本增效,在存量屋頂的改造方面將逐漸具有經濟性,進而從增量市場介入存量市場。
另一方面,從建筑屋頂向建筑立面延伸,既可能是建筑節能(碳排放考核)的經濟性因素驅動,尤其是工商業建筑立面;也可能是綠色建筑的美學因素驅動,尤其是公共建筑或政府及事業單位建筑立面。
無論是從增量到存量,還是從屋頂到立面,在雙碳目標的浪潮中,建筑節能及綠色建筑都是確定性方向,BIPV則是最重要的工具,也是光伏改變建筑的重要抓手。
BIPV前景美好,但道阻且長。
“天能瓦"這樣的BIPV創新,走在了行業的前列,但只是行業的開始,我們還需要產品功能層面的不斷創新來滿足建筑實用要求,還需要在降本增效方面不斷突破以提升經濟可行性,而這些都還需要持續不斷的努力和探索。
責任編輯: 李穎