光伏建筑一体化助力“双碳”目标实现

《中国建筑能耗研究报告（2020）》显示，2018年中国建筑全过程碳排放总量为49.3亿吨二氧化碳，占全国碳排放量的51.3%。建筑节能减排已成为全球可持续发展的重要举措之一。光伏建筑一体化（以下简称BIPV）是将光伏发电产品集成到建筑中的先进技术。光伏屋顶、光伏外墙、光伏幕墙、光伏栏杆、光伏声屏障等可直接作为新型绿色建筑材料，具有建筑清洁、低碳化、可持续等特点，实现“净零排放”建筑，推动建筑低碳转型的发展具有重要的示范和推广意义，可以有效帮助实现碳达峰和碳中和目标。

BIPV作为最具潜力的分布式光伏细分领域，在建设中需要解决几个问题：首先，BIPV组件必须满足风压变形性能、透气性能、雨水渗漏性能、隔热性能、隔音性能、面内性能。变形性能、抗冲击、防火、防雷、耐腐蚀等建材要求。因此，BIPV组件比传统发电组件的技术要求更高，轻量化BIPV组件成为研究热点。其次，BIPV组件需要满足建筑设计师对建筑各种颜色和形状的审美要求，真正适合不同建筑的应用场景。尤其是既有建筑的改造，既可以保留历史价值和审美价值，又可以考虑太阳能系统的整合，因此大型、异形、透光、质感、彩色的BIPV技术应运而生。 .三是实现建筑结构与光伏电气性能的匹配技术。光伏建材与建筑结合的新型结构、固定方式、电路电气连接技术等，包括组件框架预留技术、接线盒隐藏技术、与建筑结合的布线技术、散热方案、防漏电技术等四是新型建筑与BIPV的结合技术，装配式建筑快速批量集成技术等光伏组件关键部件满足快速、便捷、易拆、模块化的应用需求。

国外对BIPV的研究主要集中在示范项目案例分析和投资节能评估。欧洲是BIPV市场应用的领导者。 2019年，德国、西班牙、瑞士等国部分企业推出彩纹BIPV产品； 2019年，特斯拉发布全新HIT光伏平瓦技术；肖特太阳能、三洋、夏普等公司宣布正在开发新的BIPV产品。根据著名的瑞士BIPV技术中心（SUPSI）的预测，未来五年BIPV组件的发展趋势是光伏移动房、薄膜和图案化光伏幕墙、彩色玻璃光伏幕墙和柔性组件。保定嘉盛光电在国内率先开展BIPV产品研发和项目论证。 2019年，隆基、晶科、正泰、永振、埃夫隆等企业宣布进入BIPV行业。

经过多年的市场沉淀，BIPV技术的发展模式和路径逐渐成熟。 2020年全球BIPV总装机容量为2.3GW，约占全球光伏总装机容量的1%。国内光伏和建筑行业都认为2020年是BIPV发展元年，BIPV政策频出。 2020年11月，北京市住建委等部门联合印发《关于进一步支持光伏发电系统推广应用的通知》，提出所有实现光伏建筑一体化（光伏组件作为建筑构件）可按0.4元/kWh（含税）补贴，连续补贴5年。 2020年12月，西安市工信局印发《关于进一步促进光伏产业持续健康发展的意见（征求意见稿）》，提出在推进分布式光伏应用方面，将在3月31日起，对并网且符合国家和行业标准的分布式光伏项目，自并网次月起向投资者给予0.1元/kWh（含税）的补贴，补贴金额为持续5年；另一方面，对于2021年1月1日至2023年12月31日建成并运行的光伏储能系统，项目中的组件、储能电池和逆变器将采用相关的工业和信息化部公布的行业规范。次月起，将根据实际充电容量给予投资者1元/kWh的储能系统补贴，同一项目每年最高补贴不超过50万元。 2021年3月，南京出台《南京市绿色建筑示范项目管理办法》，规定太阳能光伏项目补贴标准不超过500元/kWh，单项可再生能源建筑申请最高补贴金额示范项目不超过200万元。 2021年7月，北京市住建委印发《2021年北京市住房和建设系统生态文明建设工作要点》，积极推进超低能耗建筑示范工程建设，推动重点领域和重大项目实施高标准绿色建筑建设，确保绿色发展顺利。产品销售渠道，推广高效智能家居节能、节水电器、绿色建材和环保装饰材料。可以预见，随着建筑节能+平价上网+政策驱动，越来越多的BIPV项目的经济性和可靠性将逐步得到验证，行业也将从启蒙阶段进入发展阶段。

山东淄博双创园区城市发展服务中心光伏幕墙于2021年8月建成。设计之初，BIPV的外形和外观与整个建筑融为一体。 BIPV组件采用灰色、大尺寸、异形等新技术。 ，替代传统建筑立面建材，安装面积1051m2，装机容量65.8kW，年发电量可达70000度电。

根据国家统计局数据和中国建筑科学研究院测算，我国现有建筑面积约800亿平方米；同时，目前市场每年新增采光瓦屋顶面积近1亿平方米。 BIPV将是一个近万亿元的市场。 BIPV集发电、建材、美观于一体。随着科技的进步，产品的性价比稳步提升，必将成为低能耗、环保型绿色建筑的主角。

（作者：北京市建筑节能与环境工程协会）

| Ding Tao

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