BIPV有望迎來更廣闊的發(fā)展空間，但其不僅是建筑，還是一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，只有將二者巧妙融合，讓產(chǎn)品兼具建筑和光伏的特性，才能真正推動(dòng)BIPV技術(shù)和功能全面提升。
“要積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，深入推進(jìn)能源革命，就要發(fā)展分布式建筑光伏系統(tǒng)。”日前，在中國（無錫）國際新能源大會(huì)暨展覽會(huì)2022中國光伏建筑一體化（BIPV）論壇上，無錫市住房與建設(shè)局黨委副書記、副局長李先光表示，通過利用可再生能源提升建筑發(fā)電能力，是建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。
作為碳排放的主要來源之一，建筑領(lǐng)域的節(jié)能降碳是光伏行業(yè)近年的重點(diǎn)研究課題。在國家和地方層面發(fā)布一系列鼓勵(lì)和指導(dǎo)政策的背景下，業(yè)界一致認(rèn)為， BIPV有望迎來更廣闊的發(fā)展空間，但其不僅是建筑，還是一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，只有將二者巧妙融合，讓產(chǎn)品兼具建筑和光伏的特性，才能真正推動(dòng)BIPV技術(shù)和功能全面提升。
新建筑應(yīng)安裝光伏系統(tǒng)
無錫極電光能科技有限公司產(chǎn)品經(jīng)理包旭翔表示，目前，解決建筑能耗與碳排放問題主要分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段是降低建筑物的耗能；第二個(gè)階段是在節(jié)能的同時(shí)，讓建筑物自發(fā)地產(chǎn)能，打造零能耗建筑物；第三個(gè)階段是實(shí)現(xiàn)建筑物的增能，建設(shè)正能量的建筑物。
包旭翔認(rèn)為，光伏組件有一定的建材基因，是眾多可再生能源技術(shù)路線中可以與建筑相融共生的技術(shù)，組件的建筑語言具備多元化影響建筑師創(chuàng)作理念的能力。“另外，從我國建筑的經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)能效率來看，屋面光伏技術(shù)應(yīng)用是最佳選擇。”
早在2019年，國家發(fā)改委在《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中就將太陽能建筑一體化組件設(shè)計(jì)與制造、BIPV部品部件列入鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)。2021年9月，住建部發(fā)布《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》），對(duì)建筑領(lǐng)域碳排放指標(biāo)提出明確要求，同時(shí)要求新建建筑應(yīng)安裝太陽能系統(tǒng)，太陽能系統(tǒng)應(yīng)做到全年綜合利用，根據(jù)使用地的氣候特征、實(shí)際需求和適用條件，為建筑物供電、供生活熱水、供暖或（及）供冷。據(jù)悉，《規(guī)范》已于今年4月正式實(shí)施。
“上海、浙江等地隨后也發(fā)布了相關(guān)鼓勵(lì)和指導(dǎo)文件。浙江提出力爭到2025年，省內(nèi)新建公共機(jī)構(gòu)建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率達(dá)到30%。目前，上海新報(bào)建的建筑圖紙要附帶光伏。”江蘇天合智慧分布式能源有限公司BIPV技術(shù)負(fù)責(zé)人程強(qiáng)介紹。
產(chǎn)品建筑功能尚待提升
在上述背景下，券商對(duì)未來BIPV市場做出了積極預(yù)測——到2025年，BIPV裝機(jī)規(guī)模將突破1000萬千瓦。而多位光伏企業(yè)高管認(rèn)為，這一預(yù)測過于保守。“另有預(yù)測顯示，到2030年，BIPV裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到6150萬千瓦，BIPV在分布式光伏市場的滲透率將會(huì)達(dá)到87.3%。”包旭翔稱。
“BIPV發(fā)展前景極為廣闊，建筑與光伏兩個(gè)行業(yè)的融合，對(duì)光伏建筑一體化發(fā)展至關(guān)重要。從業(yè)者不僅要從建筑看光伏，還要從光伏看建筑，從設(shè)計(jì)院和施工單位的角度看待光伏建筑一體化，重視防腐、防風(fēng)、防水、抗老化等問題，真正推動(dòng)BIPV全面提升。”李先光表示。
不過，提升BIPV產(chǎn)品的建筑功能是目前光伏企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。
“BIPV的概念與BAPV相對(duì)，BAPV是指在現(xiàn)有建筑上安裝光伏。兩者區(qū)別很大，雖然組件的壽命都是在25-30年左右，但每半年或一年就需要檢測BAPV系統(tǒng)的連接器，在全生命周期還可能需要更換相關(guān)部件。而在BIPV系統(tǒng)中，發(fā)電器件在幕墻里面，要及時(shí)做好接頭的檢測和更換比較困難。”龍焱能源科技（杭州）有限公司太陽能設(shè)計(jì)研究院院長鄒積凱表示。
“從目前BIPV施工圖審查及竣工驗(yàn)收情況看，節(jié)能和消防是重點(diǎn)。雖然組件原材料為不燃材料，但其作為發(fā)電器件有連接線，電纜為可燃材料。在降低消防風(fēng)險(xiǎn)上還需要光伏企業(yè)不斷探索。”協(xié)佳電力工程設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)部主任徐亮說，“此外，BIPV產(chǎn)品構(gòu)造較復(fù)雜，多以機(jī)械連接的方式，風(fēng)振作用或溫度作用下，導(dǎo)水槽容易產(chǎn)生機(jī)械錯(cuò)動(dòng)及偏位，造成滲水和漏水情況。”
融合亟待系統(tǒng)性設(shè)計(jì)
中國BIPV聯(lián)盟副秘書長卞水明指出，建筑設(shè)計(jì)過程對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)提出了新的要求。此前光伏企業(yè)更關(guān)注產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率、發(fā)電量的提升，而BIPV產(chǎn)品是光伏和建筑的融合，只有兼顧和平衡兩者之間的關(guān)系，才能讓其發(fā)展得更快更好。
上述《規(guī)范》也特別明確，太陽能建筑一體化應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑設(shè)計(jì)同步完成。在既有建筑上增設(shè)或改造太陽能系統(tǒng)，必須滿足建筑結(jié)構(gòu)的安全性要求。
“BIPV并非分布式能源系統(tǒng)中錦上添花的存在，而要發(fā)揮雪中送炭的作用。”隆基綠能產(chǎn)品管理中心BIPV研發(fā)總監(jiān)張松強(qiáng)調(diào)，BIPV首先必須是一個(gè)合格的建筑產(chǎn)品，發(fā)電只是附加屬性。“這就需要從建筑屬性出發(fā)拓展和延伸相關(guān)技術(shù)，只有參考建筑的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，才能提升產(chǎn)品可靠性。”
對(duì)此，光伏企業(yè)提出，要從源頭出發(fā)統(tǒng)籌好設(shè)計(jì)工作。鄒積凱表示，在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)過程中，各部分割裂情況較明顯，往往是設(shè)計(jì)師提出方案后，幕墻設(shè)計(jì)院、電氣設(shè)計(jì)院、景觀設(shè)計(jì)院再進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。“光伏融入建筑后，懂光伏的不懂建筑，懂建筑的不懂光伏，所以一開始就需要各部門聯(lián)合起來，做好系統(tǒng)性設(shè)計(jì)工作。”
張松表示，BIPV產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不能僅依靠一家公司或幾家公司，而需要全產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈，以及光伏、建筑企業(yè)形成合力，共同推進(jìn)技術(shù)發(fā)展和迭代，讓潛在市場真正成為可以開發(fā)的市場。
“要積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，深入推進(jìn)能源革命，就要發(fā)展分布式建筑光伏系統(tǒng)。”日前，在中國（無錫）國際新能源大會(huì)暨展覽會(huì)2022中國光伏建筑一體化（BIPV）論壇上，無錫市住房與建設(shè)局黨委副書記、副局長李先光表示，通過利用可再生能源提升建筑發(fā)電能力，是建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。
作為碳排放的主要來源之一，建筑領(lǐng)域的節(jié)能降碳是光伏行業(yè)近年的重點(diǎn)研究課題。在國家和地方層面發(fā)布一系列鼓勵(lì)和指導(dǎo)政策的背景下，業(yè)界一致認(rèn)為， BIPV有望迎來更廣闊的發(fā)展空間，但其不僅是建筑，還是一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，只有將二者巧妙融合，讓產(chǎn)品兼具建筑和光伏的特性，才能真正推動(dòng)BIPV技術(shù)和功能全面提升。
新建筑應(yīng)安裝光伏系統(tǒng)
無錫極電光能科技有限公司產(chǎn)品經(jīng)理包旭翔表示，目前，解決建筑能耗與碳排放問題主要分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段是降低建筑物的耗能；第二個(gè)階段是在節(jié)能的同時(shí)，讓建筑物自發(fā)地產(chǎn)能，打造零能耗建筑物；第三個(gè)階段是實(shí)現(xiàn)建筑物的增能，建設(shè)正能量的建筑物。
包旭翔認(rèn)為，光伏組件有一定的建材基因，是眾多可再生能源技術(shù)路線中可以與建筑相融共生的技術(shù)，組件的建筑語言具備多元化影響建筑師創(chuàng)作理念的能力。“另外，從我國建筑的經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)能效率來看，屋面光伏技術(shù)應(yīng)用是最佳選擇。”
早在2019年，國家發(fā)改委在《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中就將太陽能建筑一體化組件設(shè)計(jì)與制造、BIPV部品部件列入鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)。2021年9月，住建部發(fā)布《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》），對(duì)建筑領(lǐng)域碳排放指標(biāo)提出明確要求，同時(shí)要求新建建筑應(yīng)安裝太陽能系統(tǒng)，太陽能系統(tǒng)應(yīng)做到全年綜合利用，根據(jù)使用地的氣候特征、實(shí)際需求和適用條件，為建筑物供電、供生活熱水、供暖或（及）供冷。據(jù)悉，《規(guī)范》已于今年4月正式實(shí)施。
“上海、浙江等地隨后也發(fā)布了相關(guān)鼓勵(lì)和指導(dǎo)文件。浙江提出力爭到2025年，省內(nèi)新建公共機(jī)構(gòu)建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率達(dá)到30%。目前，上海新報(bào)建的建筑圖紙要附帶光伏。”江蘇天合智慧分布式能源有限公司BIPV技術(shù)負(fù)責(zé)人程強(qiáng)介紹。
產(chǎn)品建筑功能尚待提升
在上述背景下，券商對(duì)未來BIPV市場做出了積極預(yù)測——到2025年，BIPV裝機(jī)規(guī)模將突破1000萬千瓦。而多位光伏企業(yè)高管認(rèn)為，這一預(yù)測過于保守。“另有預(yù)測顯示，到2030年，BIPV裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到6150萬千瓦，BIPV在分布式光伏市場的滲透率將會(huì)達(dá)到87.3%。”包旭翔稱。
“BIPV發(fā)展前景極為廣闊，建筑與光伏兩個(gè)行業(yè)的融合，對(duì)光伏建筑一體化發(fā)展至關(guān)重要。從業(yè)者不僅要從建筑看光伏，還要從光伏看建筑，從設(shè)計(jì)院和施工單位的角度看待光伏建筑一體化，重視防腐、防風(fēng)、防水、抗老化等問題，真正推動(dòng)BIPV全面提升。”李先光表示。
不過，提升BIPV產(chǎn)品的建筑功能是目前光伏企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。
“BIPV的概念與BAPV相對(duì)，BAPV是指在現(xiàn)有建筑上安裝光伏。兩者區(qū)別很大，雖然組件的壽命都是在25-30年左右，但每半年或一年就需要檢測BAPV系統(tǒng)的連接器，在全生命周期還可能需要更換相關(guān)部件。而在BIPV系統(tǒng)中，發(fā)電器件在幕墻里面，要及時(shí)做好接頭的檢測和更換比較困難。”龍焱能源科技（杭州）有限公司太陽能設(shè)計(jì)研究院院長鄒積凱表示。
“從目前BIPV施工圖審查及竣工驗(yàn)收情況看，節(jié)能和消防是重點(diǎn)。雖然組件原材料為不燃材料，但其作為發(fā)電器件有連接線，電纜為可燃材料。在降低消防風(fēng)險(xiǎn)上還需要光伏企業(yè)不斷探索。”協(xié)佳電力工程設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)部主任徐亮說，“此外，BIPV產(chǎn)品構(gòu)造較復(fù)雜，多以機(jī)械連接的方式，風(fēng)振作用或溫度作用下，導(dǎo)水槽容易產(chǎn)生機(jī)械錯(cuò)動(dòng)及偏位，造成滲水和漏水情況。”
融合亟待系統(tǒng)性設(shè)計(jì)
中國BIPV聯(lián)盟副秘書長卞水明指出，建筑設(shè)計(jì)過程對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)提出了新的要求。此前光伏企業(yè)更關(guān)注產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率、發(fā)電量的提升，而BIPV產(chǎn)品是光伏和建筑的融合，只有兼顧和平衡兩者之間的關(guān)系，才能讓其發(fā)展得更快更好。
上述《規(guī)范》也特別明確，太陽能建筑一體化應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑設(shè)計(jì)同步完成。在既有建筑上增設(shè)或改造太陽能系統(tǒng)，必須滿足建筑結(jié)構(gòu)的安全性要求。
“BIPV并非分布式能源系統(tǒng)中錦上添花的存在，而要發(fā)揮雪中送炭的作用。”隆基綠能產(chǎn)品管理中心BIPV研發(fā)總監(jiān)張松強(qiáng)調(diào)，BIPV首先必須是一個(gè)合格的建筑產(chǎn)品，發(fā)電只是附加屬性。“這就需要從建筑屬性出發(fā)拓展和延伸相關(guān)技術(shù)，只有參考建筑的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，才能提升產(chǎn)品可靠性。”
對(duì)此，光伏企業(yè)提出，要從源頭出發(fā)統(tǒng)籌好設(shè)計(jì)工作。鄒積凱表示，在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)過程中，各部分割裂情況較明顯，往往是設(shè)計(jì)師提出方案后，幕墻設(shè)計(jì)院、電氣設(shè)計(jì)院、景觀設(shè)計(jì)院再進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。“光伏融入建筑后，懂光伏的不懂建筑，懂建筑的不懂光伏，所以一開始就需要各部門聯(lián)合起來，做好系統(tǒng)性設(shè)計(jì)工作。”
張松表示，BIPV產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不能僅依靠一家公司或幾家公司，而需要全產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈，以及光伏、建筑企業(yè)形成合力，共同推進(jìn)技術(shù)發(fā)展和迭代，讓潛在市場真正成為可以開發(fā)的市場。
