兼具建筑和光伏的特性,BIPV产品如何才能发展的更好?

阳光工匠日 2023-04-23
1970 字丨阅读本文需 5 分钟

过去太阳能光伏主要以集中式电站在西北地区落地应用,随着光伏项目向人口密集的东部地区推广,分布式光伏开始扮演愈加重要的角色。

据分析师测算,建筑BAPV/BIPV(分布式光伏与建筑结合的两种主要模式)存量可安装市场规模超万亿。

在分布式光伏中,最主要的是依托建筑物安装的建筑光伏,占比超过80%。建筑光伏较为先进的技术路径是BIPV(光伏建筑一体化)。

一、光伏建筑一体化进步带来的更多机会

光伏建筑一体化(BIPV)是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。BIPV包括光伏方阵与建筑的结合与集成。其中前者是一种常用的形式,特别是与建筑屋面的结合。后者光伏方阵与建筑的集成相对来说更加高级,它对光伏组件的要求较高。光伏组件除了满足发电的功能还要兼顾建筑材料的作用。

2022年3月11日,住建部发布了《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》。《规划》提出十四五期间节能和绿色建筑发展的目标:城镇新建居住/公共建筑能效水平提升30%/20%,完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米以上,建设超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上等。

光伏发电是建筑运行阶段实现节能减碳的有效方式之一。根据全国建筑能耗和碳排放结构,建筑运行阶段能耗总量中有49%来自于电力,碳排放总量中公共建筑占比38%。若建筑物通过使用光伏组件吸收太阳能来进行自身供电,可以大幅减少传统能源的使用,则自身的能耗与碳排放量均能大幅减少。

目前,我国通过一系列举措,在建筑领域的减排工作取得了明显效果。建筑减碳领域早已被广大企业当作深入探索的重点领域,尤其是绿色建筑,装配化建造方式、超低能耗建筑和近零能耗建筑、新型建材等,都蕴藏了不少发展机会。

推动建筑迈向近零能耗是全球的发展趋势,未来,将会看到更多的光伏幕墙、光伏屋顶、光伏窗户、光伏棚出现在人们的日常生活中。

二、光伏建筑一体化具备多重优点

1)绿色环保,减少能耗:太阳能是一种清洁免费的可再生资源,光伏建筑一体化利用太阳能发电,开发的过程中不会产生任何污染,产生的也是绿色能源。发电时还大大降低了室外综合温度,减少了墙体得热和室内空调冷负荷,起到了建筑节能减排的作用。

2)自发自用,不占土地资源:BIPV除发电外还可以充当建筑材料进行立面维护,无需占用紧张宝贵的土地资源;还降低了输电和分电的设备投资和维修成本,减少了电力输送产生的损耗。

3)光线通透,迎合建筑美学:穿孔硅电池片、半透光薄膜太阳能电池或调整电池片的排布可以使BIPV建筑达到特定的透光率同时不影响光伏组件的发电功率;为了建筑整体的美观性,还可以将接线盒、连接线隐藏于幕墙结构中,协调外观的同时还能防止阳光直射和雨水侵蚀。

除此之外,光伏建筑一体化还具有舒缓高峰电力需求、运行稳定可靠、维修简单、关键部件太阳能电池使用寿命长等优势

三、光伏建筑一体化产业链上下

上游——光伏组件及其原材料:可分为硅料、硅片、电池、组件等生产环节和晶硅、薄膜两条技术路线,龙头优势明显。

中游——系统集成商:主要为光伏屋顶、幕墙等产品、工程设计及系统集成服务商,拥有建筑渠道和集成服务能力,壁垒、盈利水平较高。

下游——光伏投资商:政府、居民、工商业用户等。工商业因高电价,成为主要BIPV应用领域。

四、光伏建筑一体化融合亟待系统性设计

不过,提升BIPV产品的建筑功能是目前光伏企业面临的挑战。

“BIPV的概念与BAPV相对,BAPV是指在现有建筑上安装光伏。两者区别很大,虽然组件的寿命都是在25-30年左右,但每半年或一年就需要检测BAPV系统的连接器,在全生命周期还可能需要更换相关部件。而在BIPV系统中,发电器件在幕墙里面,要及时做好接头的检测和更换比较困难。”龙焱能源科技(杭州)有限公司太阳能设计研究院院长邹积凯表示。

“从目前BIPV施工图审查及竣工验收情况看,节能和消防是重点。虽然组件原材料为不燃材料,但其作为发电器件有连接线,电缆为可燃材料。在降低消防风险上还需要光伏企业不断探索。”协佳电力工程设计有限公司设计部主任徐亮说,“此外,BIPV产品构造较复杂,多以机械连接的方式,风振作用或温度作用下,导水槽容易产生机械错动及偏位,造成渗水和漏水情况。”

中国BIPV联盟副秘书长卞水明指出,建筑设计过程对光伏产业提出了新的要求。此前光伏企业更关注产品转换效率、发电量的提升,而BIPV产品是光伏和建筑的融合,只有兼顾和平衡两者之间的关系,才能让其发展得更快更好。

上述《规范》也特别明确,太阳能建筑一体化应用系统的设计应与建筑设计同步完成。在既有建筑上增设或改造太阳能系统,必须满足建筑结构的安全性要求。

“BIPV并非分布式能源系统中锦上添花的存在,而要发挥雪中送炭的作用。”隆基绿能产品管理中心BIPV研发总监张松强调,BIPV首先必须是一个合格的建筑产品,发电只是附加属性。“这就需要从建筑属性出发拓展和延伸相关技术,只有参考建筑的标准和规范,才能提升产品可靠性。”

对此,光伏企业提出,要从源头出发统筹好设计工作。邹积凯表示,在传统建筑设计过程中,各部分割裂情况较明显,往往是设计师提出方案后,幕墙设计院、电气设计院、景观设计院再进行调整优化。“光伏融入建筑后,懂光伏的不懂建筑,懂建筑的不懂光伏,所以一开始就需要各部门联合起来,做好系统性设计工作。”

BIPV产业的发展,不能仅依靠一家公司或几家公司,而需要全产业链、供应链,以及光伏、建筑企业形成合力,共同推进技术发展和迭代,让潜在市场真正成为可以开发的市场。

文章来源: ​迅动量化,乐晴行业观察,中国能源报,售电的陈先生

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:阳光工匠日
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...