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光伏與建筑攜手步入全新發(fā)展階段,BIPV產(chǎn)業(yè)鏈整合加速,跨界融合、模式創(chuàng)新頻現(xiàn)。上游:太陽能電池生產(chǎn)商,電池路線目前主要包括單晶硅和薄膜,單晶硅電池生產(chǎn)商包括隆基股份、東方日升、天合光能、晶澳科技等,企業(yè)在上游和中游皆有布局,例如隆基、天合等。中游:BIPV系統(tǒng)集成商,以建筑圍護(hù)、鋼結(jié)構(gòu)、幕墻企業(yè)為主,具備建筑設(shè)計(jì)、施工實(shí)力與經(jīng)驗(yàn),以及豐富的,下游:對(duì)應(yīng)各細(xì)分建筑應(yīng)用場(chǎng)景,包含公共建筑、住宅(戶用)、工業(yè)廠房、 商業(yè)建筑等。跟蹤支架可跟隨陽光實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),既能提高發(fā)電增益,又能平滑輸出曲線。上海屋頂發(fā)電建材廠家
中游技術(shù)壁壘高,盈利能力強(qiáng)。中游BIPV系統(tǒng)集成商,具有相對(duì)較高的技術(shù)壁壘、進(jìn)入門檻和盈利水平,主要包括光伏企業(yè)和建筑企業(yè),前者布局上游+中游,既可銷售定制BIPV產(chǎn)品,也可以負(fù)責(zé)BIPV產(chǎn)品集成安裝,后者為建筑圍護(hù)、鋼結(jié)構(gòu)、幕墻等建筑細(xì)分領(lǐng)域**企業(yè)。在碳中和大背景下,*靠光伏屋頂發(fā)電難以滿足建筑物自身用電需求,若要實(shí)現(xiàn)建筑物供電自給自足,未來BIPV應(yīng)用場(chǎng)景將進(jìn)一步擴(kuò)大,從屋頂擴(kuò)大至建筑立面,如建筑物幕墻、維護(hù)等。下游工商業(yè)用戶更有動(dòng)力投資BIPV,廠房及建筑物裝機(jī)量占比比較高。下游光伏投資商包括**、居民、工商業(yè)用戶等,投資動(dòng)力主要來自綠色低碳需求。從用電價(jià)格角度來看,在不同的余電上網(wǎng)比例下,根據(jù)我們測(cè)算,工商業(yè)屋頂BIPV較戶用屋頂BIPV投資回收期短1~3年,且內(nèi)部回報(bào)率更高,所以電價(jià)高的工商業(yè)用戶更有動(dòng)力投資建設(shè)BIPV項(xiàng)目(具體測(cè)算見后文)。從需求端來看,下游BIPV需求端主要包括住宅房屋、廠房及建筑物、商業(yè)及服務(wù)用房等,而裝機(jī)量占比的變化則**需求端低能耗化的緊急程度不一致。廠房及建筑物裝機(jī)量占比始終比較高,其用電特點(diǎn)與BIPV契合程度高,而未來低碳背景下的新建住宅將成為第二大裝機(jī)場(chǎng)景。福建太陽能光伏建材批發(fā)商以“互聯(lián)網(wǎng)+綠色建筑”模式打通建筑領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈,是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化 過程中“碳達(dá)峰”、“碳中和”的主力軍。
BIPV兼具發(fā)電功能和建材屬性,強(qiáng)調(diào)一體化。光伏建筑一體化(BuildingIntegratedPhotovoltaic,BIPV)是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的一種,是將光伏組件集成到建筑上的技術(shù)。區(qū)別于目前應(yīng)用較多的安裝式光伏發(fā)電屋面系統(tǒng)(BuildingAttached/AppliedPhotovoltaic,BAPV)主要以附屬設(shè)施的形式實(shí)現(xiàn)光伏組件和房屋建筑的結(jié)合,BIPV組件以建筑材料的形式出現(xiàn),不僅具有發(fā)電功能,還是建筑結(jié)構(gòu)不可分割的組成部分,具有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用功能。BIPV針對(duì)傳統(tǒng)BAPV系統(tǒng)存在的一系列問題提供了解決方案。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)反饋,BAPV系統(tǒng)主要存在以下問題:在既有建筑物上安裝光伏發(fā)電裝置,電纜鋪設(shè)的路由存在困難,電氣設(shè)備的安裝位置很難協(xié)調(diào);原有建筑物設(shè)計(jì)時(shí)未考慮光伏組件增加的荷載,若不滿足承載要求則需要進(jìn)行加固處理,增加額外成本,影響經(jīng)濟(jì)性;光伏組件與原結(jié)構(gòu)的連接以夾具、支架連接為主,其可靠性存在風(fēng)險(xiǎn);安裝時(shí)存在打孔、震動(dòng)等不利影響,可能造成屋面防水層或結(jié)構(gòu)損傷。而BIPV與建筑物同時(shí)設(shè)計(jì),同步施工,因此可以從本質(zhì)上解決上述問題,成為光電建筑的發(fā)展方向。
基于弱光性、色彩多樣性、透光率及整體經(jīng)濟(jì)性,薄膜電池更適用于 BIPV 市場(chǎng):透光率高。晶硅電池透光率較低,改善組件透光性只能通過降低電池片排布密度,但需組件功率;薄膜電池透光性更好,可根據(jù)建筑采光需求制作出不同透光率的BIPV組件。(5)建筑施工難度與成本低:屋頂自重越大,屋頂支撐結(jié)構(gòu)要求越高,則建筑支撐結(jié)構(gòu)的建造難度與成本也越高。薄膜電池因自身工藝原因重量輕于晶硅電池,使用薄膜BIPV組件建造屋頂時(shí)施工難度和成本都會(huì)下降。此外,在建筑幕墻領(lǐng)域,薄膜BIPV組件對(duì)鋼支撐結(jié)構(gòu)的要求和成本明顯低于晶硅組件。建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái),有望帶動(dòng)薄膜電池放量。2021年3月1日,住建部印發(fā)《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃的通知》,要求到2025年,全國新增建筑太陽能光伏裝機(jī)容量50GW以上,地?zé)崮芙ㄖ?yīng)用面積1億平方米以上,城鎮(zhèn)建筑可再生能源替代率達(dá)到8%,建筑能耗中電力消費(fèi)比例超過55%。建筑光伏的發(fā)展趨勢(shì)是由地面到屋頂,到墻面,未來隨著新建建筑屋頂光伏面積逐漸飽和,可安裝光伏的建筑面積趨于緊缺,立面BIPV應(yīng)用有望快速發(fā)展,帶動(dòng)薄膜需求放量。BIPV 產(chǎn)品作為 建筑材料,必須考慮人在上面的行走活動(dòng)。
行業(yè)融合難,建筑與光伏互相割裂。當(dāng)前光伏產(chǎn)品大多是針對(duì)地面光伏電站的要求而 設(shè)計(jì)生產(chǎn)的,光伏企業(yè)在進(jìn)行 BIPV 產(chǎn)品研發(fā)制造時(shí),往往是*對(duì)常規(guī)光伏產(chǎn)品進(jìn)行建材 化、構(gòu)件化的改造,并未真正以一體化理念正向設(shè)計(jì);而且,由于其在建筑建材性能方面 缺乏經(jīng)驗(yàn),考慮不足,產(chǎn)品在建材層面質(zhì)量不過關(guān),難以滿足建筑防火、防水、耐候等要 求。而建筑行業(yè)與大多數(shù)外界人士一樣,對(duì)高速增長(zhǎng)的光伏行業(yè)缺乏深刻的理解,并且受產(chǎn)業(yè)背景差異的影響,二者融合存在較大挑戰(zhàn)。目前提升發(fā)電量的手段主要是雙玻、跟蹤支架、更高效率的電池及組件。福建太陽能光伏建材一體化
分布式光伏布局規(guī)模不斷擴(kuò)大。上海屋頂發(fā)電建材廠家
建筑光伏分為增量市場(chǎng)、存量市場(chǎng),BAPV和BIPV側(cè)重各不相同。BAPV主要應(yīng)用于存量改造:1)容易審批,建筑改造需要經(jīng)相關(guān)部門批準(zhǔn),不改變?cè)薪ㄖY(jié)構(gòu)可降低審批難度;2)性價(jià)比高,既有屋面保養(yǎng)良好的情況下,經(jīng)過簡(jiǎn)單處理即可加設(shè)光伏支架;3)建設(shè)周期短,不需要拆除原有屋頂,減少施工時(shí)間;4)減少對(duì)原有建筑的破壞,重建屋頂容易損壞部分老舊建筑結(jié)構(gòu),架設(shè)支架可以降低結(jié)構(gòu)變化程度。BIPV更適合新建建筑:1)便于驗(yàn)收,新建建筑需滿足建筑強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),一體化建筑結(jié)構(gòu)便于驗(yàn)收;2)投資較低,BIPV一次成型,無需后期改造;3)施工精度高,新建大型建筑由設(shè)計(jì)院統(tǒng)一設(shè)計(jì),對(duì)建筑結(jié)構(gòu)要求明確,可降低后期事故隱患;4)增大光伏裝機(jī)容量,屋頂、立面均可設(shè)計(jì)采用BIPV,增加建筑節(jié)能效果;5)設(shè)計(jì)一致性強(qiáng),提升建筑美觀程度。上海屋頂發(fā)電建材廠家
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