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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(chǎn)業(yè)占據(jù)全球70%以上的市場份額，而且沒有任何環(huán)節(jié)的技術(shù)被“卡脖子”，是我國國家能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)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(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年，中國光伏新增裝機(jī)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(jī)量占比58.8%。我們發(fā)現(xiàn)分布式光伏越來越成為光伏應(yīng)用的主角，其中絕大部分應(yīng)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(dá)峰碳中和、整縣推進(jìn)的東風(fēng)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(guān)的產(chǎn)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(xiàng)目卻是少之又少，為何？

01. 折騰屋頂BIPV多年，才發(fā)現(xiàn)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(shè)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(xiàng)目后發(fā)現(xiàn)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(yàn)收，因?yàn)闆]有相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，住建審批單位不敢隨便簽字通過；二是即使消防驗(yàn)收通過了，又面臨后續(xù)漏水等潛在風(fēng)險。據(jù)NE-SALON新能薈了解，有多家風(fēng)靡一時的BIPV服務(wù)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(wù)商了。


圖2：特斯拉汽車工廠屋頂光伏項(xiàng)目

于是，部分晶硅光伏企業(yè)開始在新建工業(yè)廠房等應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)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(diào)侃道。筆者認(rèn)為，對于工業(yè)廠房屋頂?shù)姆浪畣栴}，彩鋼瓦防水是最具性價比的方式，而且消防驗(yàn)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(xiàn)，還是難以脫離BAPV（Building Attached PV）的軌道！當(dāng)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(yīng)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(xué)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(jìn)”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(xiàn)諸多晶硅光伏組件廠商推出了各種顏色的組件產(chǎn)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(zhuǎn)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(bǔ)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(yuǎn)低于屋頂最佳傾角光伏電站4-5年的投資回收期，經(jīng)濟(jì)效益不佳。

其次是環(huán)境適應(yīng)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(chǎn)生熱斑效應(yīng)，重則發(fā)熱引起火災(zāi)，輕則產(chǎn)生電阻嚴(yán)重影響組串陣列的發(fā)電能力。當(dāng)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(bǔ)丁”的電池形狀，對建筑美學(xué)和室內(nèi)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?qū)⒃诠I(yè)建筑領(lǐng)域有一定的應(yīng)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(chǎn)品正面競爭。

03. 建筑設(shè)計師究竟喜歡什么樣的光電建材

“在BIPV幕墻領(lǐng)域，碲化鎘光電玻璃目前是建筑設(shè)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(jīng)理劉志錢向NE-SALON新能薈說到：“透光率任意可調(diào)，色彩圖案任意可調(diào)，溫度系數(shù)低、弱光性能好，熱斑效應(yīng)小，防水防火性能通過了權(quán)威認(rèn)證且經(jīng)過大量項(xiàng)目實(shí)際檢驗(yàn)，所以碲化鎘光電玻璃完全滿足建筑設(shè)計師對光電建材的嚴(yán)苛要求。”


圖4：世界園藝博覽會中國館的碲化鎘光伏屋頂

據(jù)了解，作為中國光電建材領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，龍焱科技的碲化鎘光電建材產(chǎn)品已獲得中國光伏行業(yè)首個綠色建材認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)20.3%的實(shí)驗(yàn)室光電轉(zhuǎn)換效率、16%的量產(chǎn)組件光電轉(zhuǎn)換效率，達(dá)到了世界先進(jìn)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(jī)場等國內(nèi)代表性綠色建筑均采用了龍焱科技的幕墻光電建材產(chǎn)品。

德國光伏企業(yè)JUWI曾針對88個歐洲光伏電站調(diào)查發(fā)現(xiàn)，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(shù)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(shí)要優(yōu)于同功率的晶硅組件。此外，熱斑效應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)化的晶硅光伏產(chǎn)業(yè)，定制化生產(chǎn)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(guān)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(bǔ)充道。

結(jié)語

作為碳中和的旗手，光伏產(chǎn)業(yè)近年來也受到資本市場的追捧，已經(jīng)有十家光伏上市企業(yè)市值破千億。一枝獨(dú)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(lán)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(dú)特的定位，做自己擅長的事情，都有飯吃！

原標(biāo)題：光伏界喊了多年BIPV，才發(fā)現(xiàn)方向錯了