建筑与光伏的结合一图读懂BAPV与BIPV

　　此前，小编曾经提过绿色建筑低碳化的5大技术，首当其冲的便是太阳能光伏，也就是国家目前大力推进的分布式光伏电站的概念。

　　BAPV，是一种将光伏产品安装到屋顶或幕墙上的一种光伏发电系统，又称“安装型”太阳能光伏建筑。BIPV是BAPV的升级，是指把光伏产品集成到建筑上的一种技术，是光伏与建筑的深度融合，即“光伏建筑一体化”，又被称作“建材型”太阳能光伏建筑。它不仅能发电，还可以作为建材成为建筑配件，增加建筑美感。BAPV技术已经成熟，BIPV虽起步尚晚，但在安全性、观赏性、便捷性和经济性上存在明显优势，发展迅速，被认为是建筑行业低碳化的关键性技术。

　　据统计，我国2021年新增光伏发电并网装机容量约5300万千瓦，连续9年稳居世界首位。截至2021年底，光伏发电并网装机容量达到3.06亿千瓦，突破3亿千瓦大关，连续7年稳居全球首位。其中，户用光伏继2020年首次超过1000万千瓦后，2021年超过2000万千瓦，达到约2150万千瓦。

　　欧盟发起“欧洲太阳能屋顶倡议”，我国提出“整县推进”协同发展屋顶光伏，美国提出“屋顶太阳能计划”......得益于全球布局，BIPV产业吸纳了来自上中下游的青睐与投资，未来BIPV将释放更大的潜力，助力建筑行业碳中和。据中国建研院以屋顶工商业BAPV和BIPV平均成本4.09元/W测算，2021年我国新增建筑的BIPV市场规模约为1503亿元。

　　BIPV的应用形式包括光伏屋顶、光伏幕墙、光伏遮阳板、光伏车棚、光伏站台等，其中光伏屋顶和光伏幕墙为两大主要细分场景。

　　同等条件下，光伏屋顶的经济性优于光伏幕墙。据国际能源网采访数据，BIPV光伏幕墙的投资回收期在6-8年。截至2021年底，从全投资内部收益率水平来看，较好的屋顶项目可能达到9%，但较好的幕墙立面项目可能略高于7%。

　　光伏屋顶是BIPV的主流形式。光伏屋顶除了发电功能外，还要兼具承重隔热防水的功能、这也是比BIPV最具优势的一点。但是光伏屋顶对于高层建筑来说，难以满足全楼用电需求，就需要考虑采用光伏幕墙。

　　光伏屋顶的产品形式一般为砖、瓦、琉璃，如嘉盛光电的第十一代BIPV产品：青砖、黛瓦、琉璃。此外，光伏屋顶一般不要求透光，故多数采用晶硅组件。常见的有晶体硅、薄膜类两大BIPV光伏组件。根据BIPV boost 数据显示，2018年针对屋顶应用的BIPV中，晶硅电池占比达到90%，薄膜类电池占比为10%。

　　幕墙一般为建筑外墙架构，多是轻质墙体，安装光伏发电系统难度大。其次，幕墙也承载了建筑美观设计的一部分，采用BAPV会因发电忽略建筑美感。所以，相比屋顶，幕墙的最佳方案是BIPV，既能盘活存量的闲置幕墙资源，也可以使发电、美观、通风采光、外部围护一体化。操作方式一般是用光伏玻璃等绿色光伏建材替代传统的石材幕墙、玻璃幕墙等，可用面积大，在处于南立面、无遮挡，且电价较高时，经济性可观。

　　计划于2023年3月落成开放的广州美术馆，其7万平方米的幕墙，光伏幕墙就占据了2万平方米，立面四周及屋面全建筑光伏组件发电幕墙当属世界唯一。

　　钙钛矿电池是光伏装机组件的重要器件之一，也被认为是第三代光伏电池的代表，是薄膜光伏组件的核心。

　　从转化效率上，钙钛矿的效率提升最快。截止2022年8月公开发表的单结钙钛矿太阳能电池世界最高光电转换效率已达到25.6%，钙钛矿与晶硅叠层电池的效率已经超过30%。可以达到31.3%。再加上具有成本低、透光性强、轻薄、可在柔光基材上制备等优点，其在BIPV和CIPV（车载光伏）领域应用潜力最大。

　　业内人士认为，钙钛矿电池有望成BIPV最优解。中泰证券测算，2025年钙钛矿电池在BIPV领域的装机量可达35GW，对应市场空间1472亿元。

　　上游的电池企业、中游的光伏建筑企业、下游的投资者，都在盯着BIPV这块蛋糕，经济效益先行的情况下，工商业建筑成为BIPV的最多选择。这会加速BIPV的快速发展，同时也会导致市场的“顾此失彼”，整体来看并不利于国家政策层面的户用光伏的推进，扰乱市场秩序。此外，英利发布了国内BIPV行业首个晶硅光伏瓦团体标准，但大多未有标准，也不利于行业健康、有序的发展。