2024-2028年中国光伏建筑一体化行业影响因素分析
一、有利因素
(一)BIPV将绿色能源与建筑完美结合
随着全球对可再生能源的需求不断增长,绿色能源的发展日益受到人们的关注。其中,建筑光伏一体化(BIPV)作为一种将太阳能与建筑相结合的技术,正逐渐成为绿色建筑和可持续城市发展的趋势。
首先节能环保方面BIPV技术利用太阳能进行发电,不消耗任何燃料,不产生污染物,对环境无害。能有效减少对传统能源的依赖,降低碳排放,助力绿色环保;此外,BIPV技术可以降低建筑的能源成本。通过自给自足的发电方式,可以减少电力购买和运营成本。长期来看,将为建筑物所有者带来可观的财务回报;最后,BIPV技术可以提高建筑的能效。集成光伏电池板的建筑物能更好地隔热和保温,降低空调和暖气的能耗。同时,光伏电池板可以吸收阳光,减少光线反射,提高室内舒适度。
未来,随着科技的不断进步和政策的大力支持,BIPV技术将更加高效、可靠和经济实惠,为更多建筑物提供清洁、可再生的电力来源。同时,政策制定者和建筑行业也将更加重视绿色建筑和可持续城市发展,为BIPV技术的推广和应用提供更多机会。
(二)BIPV技术应用领域广泛
光伏建筑一体化(BIPV)作为一种可再生能源的应用,其前景非常广阔。随着人们对环保和可持续发展的关注不断增加,BIPV技术得到了广泛应用和认可。
在住宅建筑领域中,BIPV技术主要应用于屋顶、外墙和窗户。通过集成光伏电池板,家庭可以充分利用太阳能进行电力供应,降源成本,并减少对传统电网的依赖;商业建筑领域如办公楼、购物中心等可以充分利用BIPV技术降源成本和提高能效。同时,通过在建筑物的外观和立面上集成光伏电池板,可以提高建筑的绿色形象和可持续性;公共设施领域如学校、医院、图书馆等可以借助BIPV技术实现绿色能源供应和提高能效。通过在建筑物上集成光伏电池板,可以为公共设施提供清洁、可再生的电力来源;工业设施领域通常需要大量的电力支持。通过在工厂屋顶或外墙上集成光伏电池板,可以降低电力成本并提高能源效率。同时,BIPV技术还可以提高工厂的形象和可持续性。
此外农村地区也可以利用BIPV技术解决电力供应不足或不稳定的问题。通过在屋顶上安装光伏电池板,农村居民可以充分利用太阳能资源,提高生活质量和农业生产的可持续性。未来,随着技术的不断进步和推广,相信光伏建筑一体化技术也将在未来成为其他领域的一项主流技术,为行业的发展作出重要贡献。
(三)BIPV系统对比BAPV系统具有明显优势
1、建筑外观对比
BAPV屋面在彩色压型金属板上面后期安装支架和光伏电池板,屋面较凌乱,整体性较差。BIPV把太阳能利用纳入建筑的总体设计,把光伏发电组件单元板和检修走道板直接作为屋面板,可通过相关设计将接线盒、连接线等隐藏在组件和踏板下方。这样既可防阳光直射和雨水侵蚀,又不会影响建筑物的外观效果。
2、屋面受力对比
BAPV屋面的压型金属板与后置的光伏电池板的受力复杂,金属板和光伏电池板既有风载正压也有负压,光伏电池板受力通过支架传递到压型金属板,长期的风载作用和变形会产生疲劳效应,影响结构安全。光伏建筑一体化屋面只是单纯的屋面,结构受力清晰,结构安全性高。
3、防水可靠性对比
BAPV屋面在压型金属板屋顶安装完毕后,后期才安装光伏组件等设备,会因为吊装、施工踩踏、长期光伏自重荷载和局部设备超载,从而造成彩钢板或铝镁锰板永久沉降形变,造成后期隐患性漏水并且难于检修和发现漏点;BIPV屋面系统主要采用憎水性玻璃面板与主水槽、防水密封等形成屋面防排水系统,组件与组件间使用可靠的密封扣条进行固定和密封,泛水包边采用对焊连接,系统设计带有防震动体系,可有效防止海边高频次风荷载作用,有效消化伸缩变形、温度变形。整个屋面表面的无穿孔连接技术,避免了漏水的隐患。
4、施工难度和速度对比
BAPV屋面分二期施工,施工周期长。直立锁边铝镁锰屋面板施工难度大。BIPV屋面施工难度小,安装速度快,在完成支架和水槽施工后,每人每天至少安装40平方米(25块组件)。
5、屋面运营维护对比
BAPV屋面在施工检修中多次踩踏,屋面变形大,漏水隐患多,维修难度大。BIPV屋面同步设计、施工,对屋面构件形成保护,不造成二次施工踩踏破坏。屋面以单块电池组件为单元模块化设计安装,可随意拆卸、修葺,检修维护方便;屋面根据合理运维半径设置的检修走道踏板,对屋面和组件不造成破坏。
(四)众多建筑企业转战BIPV
2023年11月,维业股份公司全资子公司建泰建设中标珠海分布式光伏发电项目,总金额接近18亿元。在此之前,公司已在珠海落地10个光伏项目,总计超60MW。与传统的跨界光伏理念不同,维业股份不是进入电池和硅片领域,而是将目光转向了光伏建筑领域,依托珠海国企背景优势,为维业公司承接光伏建筑业务获取了很大优势,在光伏建筑赛道维业股份已经取得了阶段性成果。
事实上,维业股份公司并不是唯一进入光伏领域的建筑企业。原本经营建筑装饰业务的江河集团,目前也已经成为BIPV龙头之一。2023年6月,江河集团湖北浠水BIPV光伏组件柔性生产基地投产,正式发力新光伏产品,也成为了国内首家面向城镇建筑提供定制化光伏组件的企业,抢占了市场先机。8月,江河集团正式向全球推出异型光伏组件新产品+新技术。除此之外,还有大量钢结构建筑企业将触角伸入BIPV领域,包括杭萧钢构(600477.SH)、东南网架(002135.SZ)、精工钢构(600496.SH)、富煌钢构(002743.SZ)等。其中,精工钢构称早在2013年前后就介入了分布式光伏,杭萧钢构2021年增资入股合特光电,获得51%股权成为其控股股东,正式布局BIPV。
二、不利因素
(一)光伏材料的转化效率仍需提升,BIPV发展主要技术瓶颈有待突破
光伏材料的转化效率长期以来被认为是制约BIPV推广的技术因素之一,更高的能源转化效率成为光伏企业研发未来产品的重点关注指标。在过去的近50年中,实验室条件下各光伏系统单元的产品种类与转化效率正在逐步提升,但同时也可以发现,转化效率提升的幅度相对缓慢,部分产品的实验室转换效率遇到瓶颈。作为现阶段BIPV主要采用的两种光伏材料,其转换效率存在进一步提升的空间。(二)受限于工艺及成本问题,现阶段国内BIPV产品应用场景仍不够丰富
国内现阶段的BIPV产品主要应用于大型公共建筑及公用设施、工业园区等屋顶单体面积较大、标准化程度较高的建筑,对于屋顶空间较小且形貌复杂的户用屋顶来说,BIPV组件较难因地制宜地匹配,需要进行“光伏组件”到“光伏构件”的二次加工,非标产品的定制增加了系统的使用成本。并且在设计和安装组件时,出于建筑的融合性和自身采光性的要求,需要在每块组件上配套微型逆变器或功率优化器,导致单位投资成本较高。
(三)常规光伏组件难以满足BIPV要求,需要实现发电系统与建筑建材完美结合
BIPV以建材属性为主,发电属性为辅,性能指标往往高于普通光伏系统。目前用于BIPV的光伏产品主要基于光伏设计考虑,对建筑装饰的重视程度偏低,对普通光伏组件简单修改后用于安装的BIPV产品难以达到建筑材料的要求。BIPV光伏组件要成为建筑构件的一部分,不仅要满足建筑材料必备的耐候性、安全性、防水、通风,结合方式的牢固性和密闭性等要求,还应有多尺寸,多色彩以满足不同建筑的需要。(四)光伏企业介入BIPV建设过程滞后,产业链的协同仍不到位
BIPV横跨建筑、光伏两个行业,行业融合度对其发展至关重要,但目前光伏与建筑行业割裂现象较为普遍。传统光伏产品注重降本增效,对建筑协同技术考虑不足,而多数建筑设计师缺少光伏设计的经验,对于光伏的应用比较陌生,因此光伏企业在建筑规划设计阶段就应提前介入。但BIPV在实际建设过程中,光伏产品的植入往往滞后,导致设计方案的反复变更和频繁返工,增大项目的施工难度。
(五)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。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。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。
2024-2028年中国BIPV新增装机量预测
2022年,我国BIPV新增装机量达到11.9GW;2023年,我国BIPV新增装机量约达到24.5GW。
我们预计,2024年我国BIPV新增装机量将达到34.2GW,未来五年(2024-2028)年均复合增长率约为23.09%,2028年将达到78.5GW。
图表 中投顾问对2024-2028年中国BIPV新增装机量预测
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240430/D247A89B1E5CC4B53E85F6A3D46D4945_w990h560.jpg)
数据来源:中投产业研究院
2024-2028年中国BIPV乐观的市场空间预测
2022年,我国BIPV乐观的市场空间达到453元/W;2023年,我国BIPV乐观的市场空间约达到882元/W。
我们预计,2024年我国BIPV乐观的市场空间将达到1,163元/W,未来五年(2024-2028)年均复合增长率约为17.41%,2028年将达到2,210元/W。
图表 中投顾问对2024-2028年中国BIPV乐观的市场空间预测
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240430/FCAED71C8AE0202945DBB2838C78AF10_w988h556.jpg)
数据来源:中投产业研究院
2024-2028年中国BIPV保守的市场空间预测
2022年,我国BIPV保守的市场空间达到417元/W;2023年,我国BIPV保守的市场空间约达到735元/W。
我们预计,2024年我国BIPV保守的市场空间将达到855元/W,未来五年(2024-2028)年均复合增长率约为12.75%,2028年将达到1,382元/W。
图表 中投顾问对2024-2028年中国BIPV保守的市场空间预测
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240430/F7D4C51A984CB41F80D6288C7C5A9828_w986h572.jpg)
数据来源:中投产业研究院
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