“要積極穩妥推進碳達峰碳中和，深入推進能源革命，就要發展分布式建筑光伏系統。”日前，在中國（無錫）國際新能源大會暨展覽會2022中國光伏建筑一體化（BIPV）論壇上，無錫市住房與建設局黨委副書記、副局長李先光表示，通過利用可再生能源提升建筑發電能力，是建筑領域實現“雙碳”目標的重要途徑。

 

作為碳排放的主要來源之一，建筑領域的節能降碳是光伏行業近年的重點研究課題。在國家和地方層面發布一系列鼓勵和指導政策的背景下，業界一致認為， BIPV有望迎來更廣闊的發展空間，但其不僅是建筑，還是一個發電系統，只有將二者巧妙融合，讓產品兼具建筑和光伏的特性，才能真正推動BIPV技術和功能全面提升。

 

新建筑應安裝光伏系統

 

無錫極電光能科技有限公司產品經理包旭翔表示，目前，解決建筑能耗與碳排放問題主要分為三個階段，第一個階段是降低建筑物的耗能；第二個階段是在節能的同時，讓建筑物自發地產能，打造零能耗建筑物；第三個階段是實現建筑物的增能，建設正能量的建筑物。

 

包旭翔認為，光伏組件有一定的建材基因，是眾多可再生能源技術路線中可以與建筑相融共生的技術，組件的建筑語言具備多元化影響建筑師創作理念的能力。“另外，從我國建筑的經濟性和產能效率來看，屋面光伏技術應用是最佳選擇。”

 

早在2019年，國家發改委在《產業結構調整指導目錄》中就將太陽能建筑一體化組件設計與制造、BIPV部品部件列入鼓勵類產業。2021年9月，住建部發布《建筑節能與可再生能源利用通用規范》（以下簡稱《規范》），對建筑領域碳排放指標提出明確要求，同時要求新建建筑應安裝太陽能系統，太陽能系統應做到全年綜合利用，根據使用地的氣候特征、實際需求和適用條件，為建筑物供電、供生活熱水、供暖或（及）供冷。據悉，《規范》已于今年4月正式實施。

 

“上海、浙江等地隨后也發布了相關鼓勵和指導文件。浙江提出力爭到2025年，省內新建公共機構建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率達到30%。目前，上海新報建的建筑圖紙要附帶光伏。”江蘇天合智慧分布式能源有限公司BIPV技術負責人程強介紹。

 

產品建筑功能尚待提升

 

在上述背景下，券商對未來BIPV市場做出了積極預測——到2025年，BIPV裝機規模將突破1000萬千瓦。而多位光伏企業高管認為，這一預測過于保守。“另有預測顯示，到2030年，BIPV裝機規模有望達到6150萬千瓦，BIPV在分布式光伏市場的滲透率將會達到87.3%。”包旭翔稱。

 

“BIPV發展前景極為廣闊，建筑與光伏兩個行業的融合，對光伏建筑一體化發展至關重要。從業者不僅要從建筑看光伏，還要從光伏看建筑，從設計院和施工單位的角度看待光伏建筑一體化，重視防腐、防風、防水、抗老化等問題，真正推動BIPV全面提升。”李先光表示。 

 

不過，提升BIPV產品的建筑功能是目前光伏企業面臨的挑戰。

 

“BIPV的概念與BAPV相對，BAPV是指在現有建筑上安裝光伏。兩者區別很大，雖然組件的壽命都是在25-30年左右，但每半年或一年就需要檢測BAPV系統的連接器，在全生命周期還可能需要更換相關部件。而在BIPV系統中，發電器件在幕墻里面，要及時做好接頭的檢測和更換比較困難。”龍焱能源科技（杭州）有限公司太陽能設計研究院院長鄒積凱表示。

 

“從目前BIPV施工圖審查及竣工驗收情況看，節能和消防是重點。雖然組件原材料為不燃材料，但其作為發電器件有連接線，電纜為可燃材料。在降低消防風險上還需要光伏企業不斷探索。”協佳電力工程設計有限公司設計部主任徐亮說，“此外，BIPV產品構造較復雜，多以機械連接的方式，風振作用或溫度作用下，導水槽容易產生機械錯動及偏位，造成滲水和漏水情況。”

 

融合亟待系統性設計

 

中國BIPV聯盟副秘書長卞水明指出，建筑設計過程對光伏產業提出了新的要求。此前光伏企業更關注產品轉換效率、發電量的提升，而BIPV產品是光伏和建筑的融合，只有兼顧和平衡兩者之間的關系，才能讓其發展得更快更好。

 

上述《規范》也特別明確，太陽能建筑一體化應用系統的設計應與建筑設計同步完成。在既有建筑上增設或改造太陽能系統，必須滿足建筑結構的安全性要求。

 

“BIPV并非分布式能源系統中錦上添花的存在，而要發揮雪中送炭的作用。”隆基綠能產品管理中心BIPV研發總監張松強調，BIPV首先必須是一個合格的建筑產品，發電只是附加屬性。“這就需要從建筑屬性出發拓展和延伸相關技術，只有參考建筑的標準和規范，才能提升產品可靠性。”

 

對此，光伏企業提出，要從源頭出發統籌好設計工作。鄒積凱表示，在傳統建筑設計過程中，各部分割裂情況較明顯，往往是設計師提出方案后，幕墻設計院、電氣設計院、景觀設計院再進行調整優化。“光伏融入建筑后，懂光伏的不懂建筑，懂建筑的不懂光伏，所以一開始就需要各部門聯合起來，做好系統性設計工作。”

 

張松表示，BIPV產業的發展，不能僅依靠一家公司或幾家公司，而需要全產業鏈、供應鏈，以及光伏、建筑企業形成合力，共同推進技術發展和迭代，讓潛在市場真正成為可以開發的市場。