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中國有三大值得驕傲的名片：高鐵、特高壓和光伏，其中的中國光伏制造產業(yè)占據全球70%以上的市場份額，而且沒有任何環(huán)節(jié)的技術被“卡脖子”，是我國國家能源戰(zhàn)略轉型的新旗手，擺脫對國外的石油政治依賴，確保國家能源戰(zhàn)略安全，就靠他了。


圖1：特斯拉Solar roof 晶硅光電建材

據相關統(tǒng)計數據顯示，2020年，中國光伏新增裝機量全球占比38%，而中國光伏新增量中分布式占比約31%；2021上半年，中國分布式光伏新增裝機量占比58.8%。我們發(fā)現分布式光伏越來越成為光伏應用的主角，其中絕大部分應用場景是建筑屋頂光伏電站，而BIPV就是其中一種形式。

BIPV（ Building Integrated PV），即光伏建筑一體化，是分布式光伏從業(yè)者津津樂道的一個時髦概念，特別是在碳達峰碳中和、整縣推進的東風吹拂下，幾乎所有的中國光伏組件廠商、支架廠商和工程商都有相關的產品或解決方案面市，但奇怪的是，我們只聽到雷聲很大，落地的項目卻是少之又少，為何？

01. 折騰屋頂BIPV多年，才發(fā)現BAPV最靠譜

很多光伏制造商和工程商一直在嘗試用光伏組件直接替代工業(yè)廠房的建筑屋頂，本來設想是既能發(fā)電又節(jié)省了原來的彩鋼瓦，一舉兩得，但做了一些示范項目后發(fā)現遇到兩大挑戰(zhàn)。一是新建廠房直接用光伏組件做屋頂難以通過消防驗收，因為沒有相關國家標準規(guī)范，住建審批單位不敢隨便簽字通過；二是即使消防驗收通過了，又面臨后續(xù)漏水等潛在風險。據NE-SALON新能薈了解，有多家風靡一時的BIPV服務商因BIPV工廠屋頂漏水而遭到業(yè)主巨額索賠后，就不敢再自稱BIPV專業(yè)服務商了。


圖2：特斯拉汽車工廠屋頂光伏項目

于是，部分晶硅光伏企業(yè)開始在新建工業(yè)廠房等應用領域推廣膠粘式"BIPV"。“除了把傳統(tǒng)的彩鋼瓦支架換成膠粘形式，又把彩鋼瓦供應商的活給包攬了，好像跟傳統(tǒng)的彩鋼瓦屋頂BAPV沒太大區(qū)別，壓根就不是真正的BIPV嘛！”某分布式光伏工程師調侃道。筆者認為，對于工業(yè)廠房屋頂的防水問題，彩鋼瓦防水是最具性價比的方式，而且消防驗收更順利！光伏行業(yè)折騰工廠屋頂BIPV這么多年，頭破血流之后才發(fā)現，還是難以脫離BAPV（Building Attached PV）的軌道！當然，非易燃物倉庫、停車棚等防水等級要求不高的建筑屋頂應用場景，用BIPV形式也沒有問題。此外，商業(yè)建筑由于對建筑美學和透光率的特別要求，用光電玻璃做BIPV屋頂也是很靠譜的，只不過成本就大不一樣了。

02. 晶硅光伏組件上幕墻，將遇到哪些挑戰(zhàn)

隨著“整縣推進”等國家政策的加持，中國分布式光伏的大規(guī)模爆發(fā)就在眼前，而合適安裝光伏的建筑屋頂資源卻在多輪掃蕩之后越來越少，于是很多光伏廠商盯上了建筑物的向陽墻面。在近幾年的光伏展會上，筆者發(fā)現諸多晶硅光伏組件廠商推出了各種顏色的組件產品，而這本來是薄膜廠商的專利。晶硅光伏組件上墻，會遇到哪些挑戰(zhàn)呢？

圖3：中國南方某城市光伏組件各朝向的不同效率

首先是成本和效率的矛盾。如上圖所示，對于傳統(tǒng)晶硅光伏組件來說，即使安裝在正朝南的建筑幕墻位置，光電轉換效率也只有本身效率的59%左右。以目前主流晶硅光伏組件20%的光電效率測算，朝南幕墻安裝的組件效率僅為11.8%左右。如果沒有額外補貼，以目前光伏的成本測算，估計要8年以上才能回收成本，遠低于屋頂最佳傾角光伏電站4-5年的投資回收期，經濟效益不佳。

其次是環(huán)境適應性問題。晶硅光伏組件一個最大的通病就是怕局部陰影遮擋，一旦有樹蔭、鳥糞等陰影遮擋，就容易產生熱斑效應，重則發(fā)熱引起火災，輕則產生電阻嚴重影響組串陣列的發(fā)電能力。當然，通過組件級旁路二極管或微型逆變器可以一定程度解決這個問題，但無疑將大幅推高電站成本，讓投資收益更難看。

此外，晶硅光伏如果要滿足建筑幕墻的透光率要求，就會暴露出像一塊一塊“補丁”的電池形狀，對建筑美學和室內視野都有一定的破壞。因此，筆者以為，晶硅光伏的成本后續(xù)如果能夠繼續(xù)大幅下降，或將在工業(yè)建筑領域有一定的應用空間，在商業(yè)建筑幕墻上就難以與碲化鎘等薄膜類光電建材產品正面競爭。

03. 建筑設計師究竟喜歡什么樣的光電建材

“在BIPV幕墻領域，碲化鎘光電玻璃目前是建筑設計師最喜歡的一種綠色建材”，龍焱能源科技光電建筑事業(yè)部總經理劉志錢向NE-SALON新能薈說到：“透光率任意可調，色彩圖案任意可調，溫度系數低、弱光性能好，熱斑效應小，防水防火性能通過了權威認證且經過大量項目實際檢驗，所以碲化鎘光電玻璃完全滿足建筑設計師對光電建材的嚴苛要求。”


圖4：世界園藝博覽會中國館的碲化鎘光伏屋頂

據了解，作為中國光電建材領域的領軍企業(yè)，龍焱科技的碲化鎘光電建材產品已獲得中國光伏行業(yè)首個綠色建材認證，實現20.3%的實驗室光電轉換效率、16%的量產組件光電轉換效率，達到了世界先進水平。世園會中國館、國家大劇院舞美基地、大同未來能源館、嘉興火車站、鄂州機場等國內代表性綠色建筑均采用了龍焱科技的幕墻光電建材產品。

德國光伏企業(yè)JUWI曾針對88個歐洲光伏電站調查發(fā)現，碲化鎘光伏組件每年能比同功率晶硅光伏組件多發(fā)電5.4%以上。“由于碲化鎘溫度系數更低，弱光性能更好，在高溫高濕環(huán)境中的發(fā)電能力確實要優(yōu)于同功率的晶硅組件。此外，熱斑效應涉及到建筑安全，萬不可忽視！建筑光伏需要定制，而在高度標準化的晶硅光伏產業(yè)，定制化生產的晶硅組件成本也很難和更接近建材形態(tài)的碲化鎘組件成本相比。在業(yè)主越來越關注電站投資收益率，也更注重電站美觀及安全的前提下，碲化鎘在屋頂光伏市場也會有廣闊的用武之地！”劉志錢補充道。

結語

作為碳中和的旗手，光伏產業(yè)近年來也受到資本市場的追捧，已經有十家光伏上市企業(yè)市值破千億。一枝獨秀不是春，百花齊放春滿園！BIPV光電建筑的潛在市場空間無疑是萬億級以上的大藍海，無論是晶硅光伏，還是薄膜光伏，都有海量的適用場景。找到自己獨特的定位，做自己擅長的事情，都有飯吃！

原標題：光伏界喊了多年BIPV，才發(fā)現方向錯了