BIPV不只是发电，建筑光伏壁垒直击行业痛点，定义屋顶光伏新标准

2022-05-28 15:02:27  信息编号：K217596  浏览次数：153

碳减排倒逼之下，绿色正成为各行各业极力追求的最亮底色。特别是能耗大户建筑行业，由“耗能者”向“产能者”转变，加载光伏新能源成为必然趋势，甚至强制选项。

4月1日起，住建部强制性国标《建筑节能与可再生能源利用通用规范》全面实施，要求新建建筑应安装太阳能系统，其设计与建筑设计同步完成。与此同时，安徽、广东、浙江、陕西等多地出台高额补贴，刺激建筑屋顶安装光伏系统。

“风口”之下，光伏、建筑企业重兵集结。而作为分布式光伏市场的“头号玩家”之一，天合光能以“天合富家”、“天合蓝天”双剑出击，分别在户用及工商业屋顶市场持续攻城略地，其进击模式备受瞩目。

1、BIPV不只是发电

囿于屋顶条件、自发需求等多重因素，建筑光伏的一大重要市场当属工商业及公共建筑屋顶。

天合智慧分布式副总裁张荣敏介绍，建筑光伏主要有两种方式，一种是市场所熟知的BAPV，即在原有建筑上安装光伏系统；另一种则是BIPV ，将光伏组件作为建筑构件集成到建筑上，实现与建筑物同时设计、施工及安装，并可以与建筑物完美结合的光伏发电系统。

众所周知的是，光伏系统的寿命长达25年，这也催生出传统BAPV的核心痛点，“支撑光伏系统的普通彩钢瓦10年左右开始渗漏，不到15年基本失效，因此中途需要至少一次到二次的拆装工程，造成成本浪费，甚至造成组件隐裂等安全隐患。”张荣敏指出。

无论是经济因素，亦或重于一切的安全准则，BIPV无疑是建筑光伏未来的主流技术路径。

有数据显示，全国存量工商业及公共建筑屋顶面积约346亿平方米，过去5年每年新增商业及公共建筑屋顶面积约20亿平方米，以此推导到2025年BIPV装机容量将达10GW，未来15年BIPV的总装容量高达457GW，一个万亿级市场蓄势待发。

“但BIPV绝不仅仅是发电。”张荣敏强调，作为光伏与建筑的结合，更要满足建筑高质量发展的基本属性要求，如经济性、耐久性、便捷性、可靠性、防火防水性能、抗风揭性能等。

追溯BIPV的发展历程，大致可以为四个阶段。最早BIPV概念是来源于阳光棚，简单使用结构胶将组件与建筑粘合，寿命短，防水性差；第二是改变构件阶段，W形水槽，漏水、防火性能达不到要求；第三是改变组件阶段，为防止组件火灾危险，有企业将其做成金属背板，但电流安全、接线盒、逆变器匹配等难题待解。

2、彩钢瓦+组件设备成为当下BIPV市场的突击重点。

在2021年SNEC展会上，天合光能率先推出天合蓝天·天能瓦，采用“新型彩钢瓦+适配性组件”的形式，将新材料运用与传统榫卯结构完美结合，一体化量身定制、整体交付，且安装便捷，最终可使建筑的光伏装机规模增加20%～30%，整体成本减少5%。

天能瓦的突出在于从建筑角度出发，在实现光伏系统高发电量的同时，完美满足了建筑行业对屋顶安全性、耐久性、经济型的高标准要求。

3、直击BIPV痛点，定义屋顶光伏新标准

然而一直以来，尽管BIPV备受业内追捧，被视为削减建筑碳排的重要手段，但因其成本造价居高不下，投资回报低、与建筑行业存在隔阂等诸多方面问题，使其一直处于“叫好不叫座”的尴尬境地。

“尤其是此前BIPV产业技术不成熟，存在的散热防火难、防水防漏难、后期运维困难等问题。”据天合智慧分布式副总裁张荣敏介绍，在过去十余年中，BIPV行业技术发展历经了三代重要变革。从最开始的胶粘式，到后来发展为利用W水槽以解决漏水问题，再到改变组件装置用以解决防火、防水问题，但这些都并未完全解决企业屋顶光伏最为关心的痛点，这在一定程度上制约着BIPV发展。

为此，天合光能决定改变以光伏为基础的设计理念，从建筑行业关注的安全、耐用等方面入手，在中国传统建筑结构中汲取智慧，结合现代科技，采用“新型彩钢瓦+适配性组件”的形式，将新材料运用与传统榫卯结构完美结合，开创性推出满足企业工商业屋顶场景需求——天能瓦BIPV解决方案，在实现光伏建筑一体化的同时，也带来经济性、安全性、耐用性、便捷性的全面提升。

与以往BIPV产品相比，“天能瓦”兼具了通过严苛荷载测试、通过TUV性能与安全标准认证的组件、更高拉拔力承受的构件、更小瓦面、更多固定点、抗风性更强的整体结构、防漏防水设计、A级不燃的防火性能、抗腐蚀、高耐候性等诸多优势。同时应用210mm大硅片、多主栅、无损切割、新型边框设计等多项领先技术，发电量较传统BIPV项目大幅提升，实现高效发电功能与可靠建材功能的一体化完美结合。

与传统工商业项目相比，“天能瓦”采用的一体成型彩钢瓦采用锌铝镁、抗电化学材质，具有耐腐蚀、高强度等优良特性，并且与传统胶粘方式比起来，板材间无缝衔接，从源头解决漏水困扰。从整体来看，一体成型屋顶，犹如一道天然屏障，完全符合企业工厂日常生产要求，更有效、更安全。

在投资企业最为关心的收益率方面，“天能瓦”独特的无导轨安装方式，显著减少施工环节，节省支架和人力成本，整体成本节省约5%，同时通过参与建筑前端设计，采用通风、采光一体化方案，能够使组件铺设更紧密，同等屋顶面积下，实现更高装机量。

以10000平米屋顶面积为例，采用“天能瓦”铺装的工商业屋顶，装机量可从原来的1.2MW上升至1.6MW，较之传统方式规模增加10%-30%。如果基于建筑全生命周期去计算，“天能瓦”使用周期达30年以上，是传统彩钢瓦屋顶有效使用年限的2至3倍，中间不需要产生更换、安装等费用，成本仅4.8元/瓦，远远低于普通光伏的5.2元/瓦。因此，在全生命周期上的成本和收益上，相较于普通光伏，无论是单瓦成本还是净收益，“天能瓦”都具备明显优势。

产品一经面世，便广受建筑和光伏业界广泛关注及好评。国内光电建筑应用行业的知名专家，中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会总工郑金峰盛赞：“天合蓝天·天能瓦”是一个伟大的光伏屋顶结构形式的革新。中国建材检验认证集团股份有限公司(CTC)光伏检验认证院副院长肖鹏军评价“天能瓦”符合建筑一体化发展趋势，防火性能好，中国建筑设计研究院太阳能建筑技术研究所所长鞠晓磊则主要关注到“天能瓦”榫卯结构牢固可靠、安装便捷、防火防热，原中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会副主任章放更是感叹于“天能瓦”新型压型金属板和装配化特点的创新与巧妙。

4、要尊重建筑，符合建筑需求

多位人士一致表示，建筑与光伏双方有待磨合进步。站在前者角度，建议在规划设计阶段提前考量安装光伏的可能性；光伏企业则要在系统设计及生产期，充分考虑建筑层面的需求。此外，由于缺乏统一的产品、安装、验收等标准，客观上也影响BIPV在实用、安全等方面的市场认可度，体系标准亟待跟上。

“从实际运行情况来看，最关键问题就是作为新兴行业，BIPV产业标准、指导文件等不够健全。比如BIPV项目不属于普通光伏项目，后期运维的相关要求有待完善。为此，我们联合国内专业运维企业云鹰运维，共同起草的《建筑光伏幕墙系统运行与维护规范》已经获批，不但可以确保企业自身规范操作、保障业主收益最大化，还填补了建筑光伏幕墙运维领域空白。”张翼飞介绍，嘉盛光电还在产品方面与权威第三方机构合作，并引入国际先进的市场经验，成为首批拿下光伏与建材行业双重认证的企业，还获得行业首个绿色建材认证证书。

值得一提的是，部分项目已展开布局。例如，隆基股份正在与森特股份共同开发目前世界最大的BIPV项目，总规模达到140万平方米，总装机规模约14万千瓦，为大型机械企业山东重工及其下属公司部分老旧厂房及新建厂房安装BIPV产品。“提到BIPV，通常会将其与新建建筑联系起来。该项目有一半是老旧厂房，漏雨、破损给生产、安全带来诸多不便。光伏和建筑团队协商后，采用在原厂房屋顶加盖一层BIPV产品的设计，原有屋顶变成了内层瓦，由此将光伏发电和原有建筑更好结合在一起，不但匹配建材使用周期，光伏发电产品寿命也可同步。”陈鹏飞强调，“BIPV产品最重要的前提是尊重建筑，符合建筑需求。”