光(guāng)伏建築一體(tǐ)化(huà)迎來(lái)千億新藍(lán)海(hǎi)
來(lái)源:郭天戈 浏覽人(rén)數:27146 時(shí)間(jiān):2021/07/23
2020年(nián)9月(yuè),我國(guó)首次向全球宣布碳達峰和(hé)碳中和(hé)目标,預計(jì)到2030年(nián)單位GDP二氧化(huà)碳排放(fàng)比2005年(nián)下(xià)降65%以上(shàng),非化(huà)石能源占一次能源消費(fèi)比重達到25%左右,風(fēng)電(diàn)、太陽能發電(diàn)總裝機(jī)容量達到12億千瓦以上(shàng)。去(qù)年(nián)末,我國(guó)向全球承諾,将在2030年(nián)實現(xiàn)碳達峰、2060年(nián)實現(xiàn)碳中和(hé)。根據今年(nián)政府工(gōng)作(zuò)報告披露的(de)信息,目前已制定2030年(nián)前碳排放(fàng)達峰行動方案,将優化(huà)産業(yè)結構和(hé)能源結構,大力發展新能源。
從(cóng)我國(guó)碳排放(fàng)的(de)占比結構來(lái)看(kàn),建築行業(yè)占比最高(gāo),2018年(nián)全過程碳排量占全國(guó)總量的(de)51.3%(數據來(lái)源:中國(guó)建築節能協會),傳統城(chéng)鄉(xiāng)建設的(de)高(gāo)能耗與碳中和(hé)目标嚴重不符,因此,建築業(yè)減排工(gōng)作(zuò)極為(wèi)重要。建築行業(yè)碳排放(fàng)主要由:1、建材生(shēng)産運輸;2、建築施工(gōng);3、建築運行;4、建築拆除等四個(gè)環節構成。為(wèi)了給建築行業(yè)減排,目前政府在大力推動發展綠色建築,而光(guāng)伏建築是實現(xiàn)綠色建築的(de)最佳能源路(lù)徑。光(guāng)伏建築是把光(guāng)伏發電(diàn)系統與屋頂、幕牆融為(wèi)一體(tǐ),在建築結構外(wài)表面鋪設光(guāng)伏組件(jiàn)提供電(diàn)力,可應用于民(mín)用、工(gōng)業(yè)、公共建築,是光(guāng)伏産業(yè)的(de)重要新興領域。光(guāng)伏建築在國(guó)外(wài)發展較早,以德國(guó)為(wèi)例,其每年(nián)80%的(de)新增光(guāng)伏裝機(jī)都(dōu)是在居民(mín)住宅的(de)屋頂。
2020年(nián),我國(guó)光(guāng)伏新增裝機(jī)48.2GW,其中集中式光(guāng)伏電(diàn)站32.7GW、分布式光(guāng)伏15.5GW,在分布式光(guāng)伏中,光(guāng)伏與建築結合的(de)形式大概占比一半。業(yè)界普遍認為(wèi),未來(lái)光(guāng)伏産業(yè)将由大型地(dì)面電(diàn)站建設轉向更靠近(jìn)電(diàn)力負荷側的(de)分布式光(guāng)伏,而光(guāng)伏建築是最佳的(de)應用。光(guāng)伏建築分為(wèi)兩類:1、BAPV(Building Attached Photovoltaic),即後置式的(de)光(guāng)伏與建築結合,采用特殊支架将光(guāng)伏組件(jiàn)固定于現(xiàn)有(yǒu)建築屋面或牆面結構。BAPV可以作(zuò)為(wèi)獨立電(diàn)源供電(diàn)或者并網的(de)方式供電(diàn),但(dàn)不具備建築建材和(hé)建築美(měi)觀作(zuò)用。2、BIPV(Building Integrated Photovoltaic),即光(guāng)伏建築一體(tǐ)化(huà),光(guāng)伏發電(diàn)系統與建築物(wù)同時(shí)設計(jì)、施工(gōng)、安裝,與建築完美(měi)結合,施工(gōng)時(shí)直接在屋頂安裝一體(tǐ)化(huà)的(de)光(guāng)伏發電(diàn)系統,光(guāng)伏闆成為(wèi)建築圍護結構的(de)一部分。下(xià)圖1為(wèi)BAPV模式,圖2為(wèi)BIPV模式。
圖1. BAPV
圖2. BIPV
兩種模式相(xiàng)比,BAPV更加簡易,适合在存量建築上(shàng)加裝光(guāng)伏系統,目前我國(guó)的(de)光(guāng)伏建築以這(zhè)類為(wèi)主。BIPV的(de)主要優勢是一次性完成建設,占地(dì)空間(jiān)及結合度更好(hǎo),可以代替部分建材并降低(dī)系統成本。BIPV整體(tǐ)成本更低(dī),據測算(suàn),屋頂平面建設120W/平米的(de)BIPV光(guāng)伏系統,整體(tǐ)材料造價為(wèi)408元/平米,相(xiàng)對(duì)BAPV系統可節約材料費(fèi)用164元/平米,主要原因在于可代替部分建材。對(duì)于用戶而言,成本與收益性是最重要的(de)考量因素,隻要成本更低(dī)、穩定性好(hǎo)、安裝便捷度高(gāo),就會傾向于選擇BIPV模式。
過去(qù),國(guó)內(nèi)BIPV項目類型主要為(wèi)政府投資的(de)公共建築項目、工(gōng)業(yè)項目、商業(yè)項目等,項目種類包括屋頂、幕牆、停車棚等,但(dàn)目前在國(guó)內(nèi)并沒有(yǒu)取得規模化(huà)發展,有(yǒu)幾個(gè)原因:1、相(xiàng)對(duì)而言,直接在建築屋頂加裝光(guāng)伏更加簡單,BIPV是光(guāng)伏和(hé)建築融為(wèi)一體(tǐ),需要光(guāng)伏提供商和(hé)建材商協同合作(zuò)。2、安裝量低(dī),沒有(yǒu)達到産業(yè)規模效應的(de)拐點。3、行業(yè)标準沒有(yǒu)統一規範。今年(nián)以來(lái),限制發展的(de)掣肘因素正在快速解決,随着政策加碼支持、光(guāng)伏平價降低(dī)原材料成本、行業(yè)龍頭技(jì)術與經驗積累,光(guāng)伏建築一體(tǐ)化(huà)行業(yè)很(hěn)可能将迎來(lái)成長(cháng)拐點。
政策方面,今年(nián)6月(yuè)20日(rì),國(guó)家(jiā)能源局正式下(xià)發《關于報送整縣(市(shì)、區(qū))屋頂分布式光(guāng)伏開(kāi)發試點方案的(de)通(tōng)知》,拟在全國(guó)組織開(kāi)展整縣(市(shì)、 區(qū))推進屋頂分布式光(guāng)伏開(kāi)發試點工(gōng)作(zuò),提出申報試點的(de)縣應滿足:黨政機(jī)關、學校(xiào)醫院公共建築、工(gōng)商業(yè)廠(chǎng)房(fáng)、農(nóng)村(cūn)住房(fáng)等建築屋頂總面積可安裝光(guāng)伏發電(diàn)比例分别不低(dī)于50%、40%、30%、20%,這(zhè)一 “5432”安裝目标,正逐步打開(kāi)巨量的(de)存量市(shì)場(chǎng)。
技(jì)術方面,行業(yè)領導者隆基公司推出的(de)隆頂BIPV産品系統,兼具建材與發電(diàn)屬性,具有(yǒu)抗風(fēng)揭、結構穩定、耐久、隔音(yīn)降噪、防冷(lěng)、通(tōng)風(fēng)降溫、轉化(huà)率高(gāo)、裝機(jī)容量大、美(měi)觀等優勢,解決了傳統BAPV産品容易積灰漏水(shuǐ)、無法上(shàng)人(rén)、抗風(fēng)揭不足等痛點。目前隆頂 BIPV産品已應用代表案例包括嘉興工(gōng)廠(chǎng)、無錫連城(chéng)凱克斯、西(xī)安湯姆森電(diàn)氣等。今年(nián)1月(yuè)8日(rì),無錫連城(chéng)凱克斯BIPV光(guāng)伏發電(diàn)項目正式交付運營,每年(nián)可為(wèi)基地(dì)提供160萬度清潔電(diàn)力,這(zhè)是隆基首個(gè)新建廠(chǎng)房(fáng)BIPV光(guāng)伏發電(diàn)項目,也是江蘇省首個(gè)裝配式BIPV應用案例。
成本方面,目前隆頂BIPV采用無邊框+自(zì)散熱設計(jì),較傳統BAPV發電(diàn)量增加 15%,提升項目投資回報率,另外(wài)工(gōng)業(yè)企業(yè)可以參與碳交易獲取額外(wài)收益。據隆基測算(suàn),以8萬平工(gōng)業(yè)廠(chǎng)房(fáng)項目為(wèi)例,考慮到碳交易增厚回報,項目可實現(xiàn)1.5年(nián)收回BIPV金(jīn)屬屋面成本,7 年(nián)收回整個(gè)光(guāng)伏系統成本,之後會持續制造收益,測算(suàn)全生(shēng)命周期內(nèi)淨收益相(xiàng)比傳統 BAPV可增加27%左右。
光(guāng)伏建築行業(yè)即将迎來(lái)向上(shàng)拐點,潛在成長(cháng)空間(jiān)巨大。存量改造方面,目前我國(guó)居住建築面積總量超過600億平米,工(gōng)業(yè)廠(chǎng)房(fáng)面積為(wèi)200億平米,其中屋頂等可安裝面積約占1/6,對(duì)應合計(jì)133億平米,按照(zhào)BAPV的(de)模式,在屋頂加裝光(guāng)伏系統,每平米安裝120W,造價約為(wèi)5元/W,對(duì)應潛在裝機(jī)容量1600GW,市(shì)場(chǎng)總規模8萬億元。當然,存量建築的(de)改造速度會很(hěn)緩慢(màn),2020年(nián)我國(guó)光(guāng)伏建築裝機(jī)也僅為(wèi)8GW。新增市(shì)場(chǎng)方面,我國(guó)建築業(yè)去(qù)年(nián)竣工(gōng)面積接近(jìn)40億平米,對(duì)應潛在新增裝機(jī)空間(jiān)約80GW,市(shì)場(chǎng)規模4000億元。BIPV光(guāng)伏建築一體(tǐ)化(huà)模式更容易在新增建築中滲透,新增建築占比最大的(de)為(wèi)住宅(67.3%),第二為(wèi)廠(chǎng)房(fáng)(12.6%)。廠(chǎng)房(fáng)的(de)工(gōng)業(yè)用電(diàn)較貴,峰時(shí)段用電(diàn)價格超過1元/度,且在電(diàn)力供應緊張時(shí)存在限電(diàn)的(de)可能,影響正常生(shēng)産經營,因此,廠(chǎng)房(fáng)有(yǒu)足夠的(de)動力去(qù)安裝BIPV。廠(chǎng)房(fáng)每年(nián)新增面積約5億平米(容積率1-1.5,假設屋頂面積為(wèi)2.5億平米),潛在光(guāng)伏裝機(jī)空間(jiān)30GW,對(duì)應1500億市(shì)場(chǎng)規模。中長(cháng)期來(lái)看(kàn),預計(jì)光(guāng)伏建築一體(tǐ)化(huà)BIPV将憑借經濟性、便捷性、觀賞性等方面的(de)優勢,成為(wèi)未來(lái)新增光(guāng)伏建築的(de)主體(tǐ),在碳中和(hé)的(de)浪潮中迎來(lái)更大的(de)發展空間(jiān)。
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