中国有三大值得骄傲的名片：高铁、特高压和光伏，其中的中国光伏制造产业占据全球70%以上的市场份额，而且没有任何环节的技术被“卡脖子”，是我国国家能源战略转型的新旗手，摆脱对国外的石油政治依赖，确保国家能源战略安全，就靠他了。


图1：特斯拉Solar roof 晶硅光电建材

据相关统计数据显示，2020年，中国光伏新增装机量全球占比38%，而中国光伏新增量中分布式占比约31%；2021上半年，中国分布式光伏新增装机量占比58.8%。我们发现分布式光伏越来越成为光伏应用的主角，其中绝大部分应用场景是建筑屋顶光伏电站，而BIPV就是其中一种形式。

BIPV（ Building Integrated PV），即光伏建筑一体化，是分布式光伏从业者津津乐道的一个时髦概念，特别是在碳达峰碳中和、整县推进的东风吹拂下，几乎所有的中国光伏组件厂商、支架厂商和工程商都有相关的产品或解决方案面市，但奇怪的是，我们只听到雷声很大，落地的项目却是少之又少，为何？

01. 折腾屋顶BIPV多年，才发现BAPV最靠谱

很多光伏制造商和工程商一直在尝试用光伏组件直接替代工业厂房的建筑屋顶，本来设想是既能发电又节省了原来的彩钢瓦，一举两得，但做了一些示范项目后发现遇到两大挑战。一是新建厂房直接用光伏组件做屋顶难以通过消防验收，因为没有相关国家标准规范，住建审批单位不敢随便签字通过；二是即使消防验收通过了，又面临后续漏水等潜在风险。据NE-SALON新能荟了解，有多家风靡一时的BIPV服务商因BIPV工厂屋顶漏水而遭到业主巨额索赔后，就不敢再自称BIPV专业服务商了。


图2：特斯拉汽车工厂屋顶光伏项目

于是，部分晶硅光伏企业开始在新建工业厂房等应用领域推广胶粘式"BIPV"。“除了把传统的彩钢瓦支架换成胶粘形式，又把彩钢瓦供应商的活给包揽了，好像跟传统的彩钢瓦屋顶BAPV没太大区别，压根就不是真正的BIPV嘛！”某分布式光伏工程师调侃道。笔者认为，对于工业厂房屋顶的防水问题，彩钢瓦防水是最具性价比的方式，而且消防验收更顺利！光伏行业折腾工厂屋顶BIPV这么多年，头破血流之后才发现，还是难以脱离BAPV（Building Attached PV）的轨道！当然，非易燃物仓库、停车棚等防水等级要求不高的建筑屋顶应用场景，用BIPV形式也没有问题。此外，商业建筑由于对建筑美学和透光率的特别要求，用光电玻璃做BIPV屋顶也是很靠谱的，只不过成本就大不一样了。

02. 晶硅光伏组件上幕墙，将遇到哪些挑战

随着“整县推进”等国家政策的加持，中国分布式光伏的大规模爆发就在眼前，而合适安装光伏的建筑屋顶资源却在多轮扫荡之后越来越少，于是很多光伏厂商盯上了建筑物的向阳墙面。在近几年的光伏展会上，笔者发现诸多晶硅光伏组件厂商推出了各种颜色的组件产品，而这本来是薄膜厂商的专利。晶硅光伏组件上墙，会遇到哪些挑战呢？

图3：中国南方某城市光伏组件各朝向的不同效率

首先是成本和效率的矛盾。如上图所示，对于传统晶硅光伏组件来说，即使安装在正朝南的建筑幕墙位置，光电转换效率也只有本身效率的59%左右。以目前主流晶硅光伏组件20%的光电效率测算，朝南幕墙安装的组件效率仅为11.8%左右。如果没有额外补贴，以目前光伏的成本测算，估计要8年以上才能回收成本，远低于屋顶最佳倾角光伏电站4-5年的投资回收期，经济效益不佳。

其次是环境适应性问题。晶硅光伏组件一个最大的通病就是怕局部阴影遮挡，一旦有树荫、鸟粪等阴影遮挡，就容易产生热斑效应，重则发热引起火灾，轻则产生电阻严重影响组串阵列的发电能力。当然，通过组件级旁路二极管或微型逆变器可以一定程度解决这个问题，但无疑将大幅推高电站成本，让投资收益更难看。

此外，晶硅光伏如果要满足建筑幕墙的透光率要求，就会暴露出像一块一块“补丁”的电池形状，对建筑美学和室内视野都有一定的破坏。因此，笔者以为，晶硅光伏的成本后续如果能够继续大幅下降，或将在工业建筑领域有一定的应用空间，在商业建筑幕墙上就难以与碲化镉等薄膜类光电建材产品正面竞争。

03. 建筑设计师究竟喜欢什么样的光电建材

“在BIPV幕墙领域，碲化镉光电玻璃目前是建筑设计师最喜欢的一种绿色建材”，龙焱能源科技光电建筑事业部总经理刘志钱向NE-SALON新能荟说到：“透光率任意可调，色彩图案任意可调，温度系数低、弱光性能好，热斑效应小，防水防火性能通过了权威认证且经过大量项目实际检验，所以碲化镉光电玻璃完全满足建筑设计师对光电建材的严苛要求。”


图4：世界园艺博览会中国馆的碲化镉光伏屋顶

据了解，作为中国光电建材领域的领军企业，龙焱科技的碲化镉光电建材产品已获得中国光伏行业首个绿色建材认证，实现20.3%的实验室光电转换效率、16%的量产组件光电转换效率，达到了世界先进水平。世园会中国馆、国家大剧院舞美基地、大同未来能源馆、嘉兴火车站、鄂州机场等国内代表性绿色建筑均采用了龙焱科技的幕墙光电建材产品。

德国光伏企业JUWI曾针对88个欧洲光伏电站调查发现，碲化镉光伏组件每年能比同功率晶硅光伏组件多发电5.4%以上。“由于碲化镉温度系数更低，弱光性能更好，在高温高湿环境中的发电能力确实要优于同功率的晶硅组件。此外，热斑效应涉及到建筑安全，万不可忽视！建筑光伏需要定制，而在高度标准化的晶硅光伏产业，定制化生产的晶硅组件成本也很难和更接近建材形态的碲化镉组件成本相比。在业主越来越关注电站投资收益率，也更注重电站美观及安全的前提下，碲化镉在屋顶光伏市场也会有广阔的用武之地！”刘志钱补充道。

结语

作为碳中和的旗手，光伏产业近年来也受到资本市场的追捧，已经有十家光伏上市企业市值破千亿。一枝独秀不是春，百花齐放春满园！BIPV光电建筑的潜在市场空间无疑是万亿级以上的大蓝海，无论是晶硅光伏，还是薄膜光伏，都有海量的适用场景。找到自己独特的定位，做自己擅长的事情，都有饭吃！

原标题：光伏界喊了多年BIPV，才发现方向错了