在碳達峰、碳中和目標下,貼著“碳排放大戶”標簽的建筑業(yè)如何實現(xiàn)碳中和備受關注,建筑光伏一體化(即Building Integrated Photovoltaic,簡稱BIPV)迎來風口,應用場景逐步擴展。然而,記者調研發(fā)現(xiàn),BIPV的大規(guī)模推廣仍需邁過缺乏標準、產業(yè)鏈不完善、成本較高三道坎,行業(yè)發(fā)展還需要政府、企業(yè)、科研院所等相關部門多方協(xié)同,完善行業(yè)生態(tài)。
BIPV迎來風口
建筑業(yè)是名副其實的“碳排放大戶”。通過讓幕墻、屋頂?shù)冉ㄖ嫾蔀榘l(fā)電單元,BIPV已成為建筑減碳的關鍵技術之一,并受到政策關注。今年3月,工信部辦公廳等六部門出臺《關于開展第二批智能光伏試點示范的通知》,將建筑光伏一體化應用項目(BIPV)列入優(yōu)先考慮的范圍;今年6月,國家能源局綜合司下發(fā)《關于報送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點方案的通知》,擬在全國組織開展整縣(市、區(qū))推進屋頂分布式光伏開發(fā)試點工作。多位業(yè)內人士表示,這將為BIPV行業(yè)帶來重大利好。
光伏技術快速發(fā)展和成本大幅下降也為建筑光伏一體化提供了落地條件。中國光伏行業(yè)協(xié)會副秘書長兼新聞發(fā)言人劉譯陽介紹,過去十年來,光伏發(fā)電的成本降低到了原來的5%。隆基綠能科技股份有限公司副總裁李文學說,今年全球招標的(光伏發(fā)電)最低電價約1美分一度電,折合成人民幣一度電不到7分。
在“雙碳”目標下,BIPV應用場景不斷擴展,項目加速落地。陜西湯姆森電氣科技有限公司原有的廠房屋頂使用年限較久,運維費用越來越高,面臨更換。該公司總經理張連營說,考慮到光伏組件成本下降,且能“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”,企業(yè)在2020年7月份開始開展BIPV改造,項目總裝機容量226千瓦,所發(fā)電量可以滿足廠房60%的用能需求,預計5年多能收回投資成本。
無獨有偶。今年5月28日,廣西首座碳中和加油站——中國石化廣西石油百色六華加油站光伏發(fā)電項目正式投運。該加油站采用建筑光伏一體化光伏組件,整體設計、整體施工。經測算,該站年發(fā)電量可達9.1萬度,除加油站自用外,每年約有1萬多度余電并入電網(wǎng)。
“我們發(fā)現(xiàn)有很多可以和光伏結合的BIPV應用場景,例如工業(yè)廠房屋頂、家庭戶用光伏、建筑立面、玻璃幕墻等。尤其是工業(yè)廠房的屋頂,具有大范圍推廣的價值,一是工業(yè)廠房面積大;二是相對于建筑立面,屋頂可以有較好的傾角,光電轉化率高。”隆基新能源有限公司董事長唐旭輝說。
作為光伏行業(yè)龍頭,依靠光伏全產業(yè)鏈的優(yōu)勢,隆基股份從2018年開始籌備建筑光伏一體化。今年4月21日,隆基股份與森特股份部分股東完成股權過戶手續(xù), 隆基股份成為森特股份的第二大股東,雙方將結合各自優(yōu)勢,共同推動建筑光伏一體化技術創(chuàng)新和場景擴展。
保定嘉盛光電科技股份有限公司從2007年就開始探索建筑光伏一體化項目,已累計為全球近百座建筑提供BIPV解決方案。公司總經理張翼飛預計,未來5年,我國新建綠色建筑和舊城改造合計面積將超過100億平方米。如果僅把其中的10%用于推廣建筑光伏一體化項目,能實現(xiàn)新增光伏裝機150吉瓦。
還需跨過幾道坎
盡管落地項目增多,但記者調查發(fā)現(xiàn),相對在現(xiàn)有建筑上加裝光伏發(fā)電系統(tǒng)的方式(即Building Attached Photovoltaic,簡稱BAPV),BIPV的市場占有率仍然較低,在推廣應用中面臨多重障礙。
首先,標準不完善。多位業(yè)內專家表示,在光伏建筑的設計、施工階段,需要考慮的因素非常多,亟須統(tǒng)一的規(guī)范和標準。建筑光伏一體化建材,雖本質上屬于建材,但又與建材有區(qū)別,因此需要一整套全新的行業(yè)標準來對產品技術做出相關規(guī)定。
其次,產業(yè)鏈不完善。自然資源保護協(xié)會中國城市項目主任潘支明認為,目前,建筑光伏一體化可選擇的產品有限,應用案例較少,安全、防水等各種性能還有待市場考驗。未來裝配式建筑會有很大的發(fā)展空間,也更方便跟光伏組件相結合,但目前整個產業(yè)鏈尚不完善,產業(yè)生態(tài)還沒有搭建好,大面積的推廣依賴標準化的實現(xiàn)。
最后,成本上不具優(yōu)勢。盡管BIPV使更多的建筑構件成為發(fā)電單元,擴展了光伏建筑的應用場景,但從成本上考慮,BAPV更具優(yōu)勢。“BAPV發(fā)展較早,技術路線清晰、施工簡單并且市場相對完善,而BIPV則復雜得多。”潘支明說。
“以光伏幕墻為例,相較于普通玻璃幕墻,每平方米投資成本將增加700至800元。雖然這部分成本能夠通過綠建補貼、光伏發(fā)電賣電收益、碳減排交易這三部分收益逐年收回,并帶來后續(xù)穩(wěn)定的長期收益,但初始投資成本增加,影響企業(yè)應用的積極性。”張翼飛說,目前主要是在新建項目中推廣建筑光伏一體化,舊房改造、舊城改造中應用較少,原因在于原有建筑在規(guī)劃設計之初沒有預留光伏建筑材料的應用空間,項目改造成本較高。
業(yè)內人士也指出,盡管建筑光伏一體化的初始成本更高,但目前光伏組件的使用年限一般在25年,而普通屋頂?shù)氖褂媚晗逓?0年左右,到期將面臨修補、更換等諸多問題。從建筑的整個生命周期來看,BIPV更具優(yōu)勢。
完善產業(yè)生態(tài)
多位業(yè)內專家表示,建筑光伏一體化的推廣需要建立在大規(guī)模應用的基礎上,減少定制化產品,采用模塊化產品,用市場規(guī)模效應攤薄產品成本。實現(xiàn)大規(guī)模的應用,還需要政府、企業(yè)、科研院所等相關部門多方努力,完善行業(yè)生態(tài)。
首先,完善相關標準,加大政策支持力度。唐旭輝認為,行業(yè)亟須完善光伏建筑的相關標準,為建筑光伏一體化項目的設計施工提供依據(jù)。潘支明建議,政府應制定更長期的規(guī)劃和發(fā)展目標,向市場釋放長期向好的信號,也有利于資金投入研發(fā),降低企業(yè)成本。張翼飛建議,對現(xiàn)有建筑開展建筑光伏一體化改造提供更大力度的容積率補貼、財政補貼和電價補貼等。
其次,多方發(fā)力完善產業(yè)生態(tài),進一步提高建筑光伏一體化項目的經濟性。唐旭輝表示,BIPV是一個多領域融合的新興產業(yè),行業(yè)發(fā)展需要各方的相互支持,共同推動光伏應用場景的拓展和關鍵技術領域的研發(fā)。業(yè)內人士表示,降低光伏建筑材料成本既需要光伏電池片、玻璃、逆變器等技術的進步,也需要建筑設計安裝等企業(yè)的積極參與,協(xié)同發(fā)力降低產品成本。
業(yè)界已經有所行動。日前,中國綠色供應鏈聯(lián)盟光伏專委會聯(lián)合部分科研院所、地方政府、企業(yè)共同發(fā)布了《推動建筑光伏一體化產業(yè)高質量發(fā)展聯(lián)合倡議》,號召智庫機構、科研院所、專業(yè)院校及參與企業(yè)共同開展跨領域研發(fā),建立從技術研發(fā)、標準制定到產品應用的完整生態(tài)鏈。
此外,目前建筑光伏一體化項目普遍規(guī)模小、發(fā)電量少,基本不存在余電上網(wǎng)問題。今后走向產能建筑,將不可避免地涉及儲能、余電上網(wǎng)、隔墻售電等問題。業(yè)內人士建議相關部門開展課題研究,加強政策引導和支持力度,加快推進近零能耗建筑、正能源建筑項目的示范。
原標題:建筑光伏一體化擴展智能應用場景