1 高度一體化，BIPV 解鎖光伏建筑應(yīng)用新場(chǎng)景

BIPV 兼具發(fā)電功能和建材屬性，強(qiáng)調(diào)一體化。光伏建筑一體化（Building Integrated Photovoltaic, BIPV）是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的一種，是將光伏組件集成到建筑上的技術(shù)。 區(qū)別于目前應(yīng)用較多的安裝式光伏發(fā)電屋面系統(tǒng)（Building Attached/Applied Photovoltaic, BAPV）主要以附屬設(shè)施的形式實(shí)現(xiàn)光伏組件和房屋建筑的結(jié)合，BIPV 組件以建筑材料的 形式出現(xiàn)，不僅具有發(fā)電功能，還是建筑結(jié)構(gòu)不可分割的組成部分，具有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用功能。

BIPV 針對(duì)傳統(tǒng) BAPV 系統(tǒng)存在的一系列問題提供了解決方案。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn) 反饋，BAPV 系統(tǒng)主要存在以下問題：在既有建筑物上安裝光伏發(fā)電裝置，電纜鋪設(shè)的路 由存在困難，電氣設(shè)備的安裝位置很難協(xié)調(diào)；原有建筑物設(shè)計(jì)時(shí)未考慮光伏組件增加的荷 載，若不滿足承載要求則需要進(jìn)行加固處理，增加額外成本，影響經(jīng)濟(jì)性；光伏組件與原 結(jié)構(gòu)的連接以夾具、支架連接為主，其可靠性存在風(fēng)險(xiǎn)；安裝時(shí)存在打孔、震動(dòng)等不利影響，可能造成屋面防水層或結(jié)構(gòu)損傷。而 BIPV 與建筑物同時(shí)設(shè)計(jì)，同步施工，因此可以從本質(zhì)上解決上述問題，成為光電建筑的發(fā)展方向。

光伏屋頂發(fā)電效率高，為目前 BIPV 主要應(yīng)用場(chǎng)景。根據(jù)所結(jié)合的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不同，BIPV 在建筑物中的應(yīng)用位置包括屋頂、墻體、遮擋裝置與部分室外設(shè)施。從發(fā)電角度來講，用于建筑屋頂?shù)墓夥菝妗⒐夥晒忭斂梢垣@得最長的光照時(shí)間和較大的光照面積，經(jīng)濟(jì)效益最好。其中平屋頂由于可以把光伏系統(tǒng)安裝在最佳的日照角度，可獲得最大 發(fā)電量。位于建筑立面的光伏幕墻在朝向較好的多高層建筑中可取得最大的光照面積，也 是一種較為普遍的應(yīng)用形式。而其他位置的 BIPV 組件由于布局分散、面積較小，目前尚 未構(gòu)成較大應(yīng)用市場(chǎng)。

工業(yè)廠房、商業(yè)建筑、公共建筑屋頂當(dāng)前最具推廣前景。基于國情差異，我國 BIPV 的推廣路徑與北美、歐洲有很大不同。我國城鎮(zhèn)住宅以高層建筑為主，屋頂面積相對(duì)較小， 加上居民電價(jià)偏低，BIPV 用于住宅無法獲得超額收益。而工商業(yè)及公共建筑多為低層建 筑，屋頂面積大，尤其工業(yè)廠房常用的輕鋼結(jié)構(gòu)與 BIPV 組件具有很高的適配性。同時(shí)工 商業(yè)用電量大且電價(jià)較高，短回收期、高收益率為工商業(yè)建筑選擇 BIPV 方案帶來了強(qiáng)動(dòng) 力。因此在當(dāng)前發(fā)展階段，預(yù)計(jì)工商業(yè)屋頂將成為我國 BIPV 市場(chǎng)的最大增長點(diǎn)。

晶硅電池成本、發(fā)電效率優(yōu)勢(shì)顯著，為現(xiàn)階段 BIPV 組件最具性價(jià)比之選。BIPV 主 要采用的光伏技術(shù)可分為晶硅光伏組件和薄膜光伏組件。晶硅組件是目前光伏市場(chǎng)的主流 產(chǎn)品，單位裝機(jī)功率高，轉(zhuǎn)化效率可達(dá) 16%-22%，同樣裝機(jī)面積下發(fā)電量?jī)?yōu)于薄膜組件， 但由于工藝原因，其色彩一致性較差。薄膜太陽能電池色彩豐富、整體感強(qiáng)，可滿足各種 建筑外觀需求，但其較低的轉(zhuǎn)化效率和 3-5 倍于晶硅電池的價(jià)格對(duì)大規(guī)模推廣應(yīng)用造成極大制約。

采用晶硅組件的 BIPV 屋頂具有投資效益上的相對(duì)優(yōu)勢(shì)。從屋面材料造價(jià)來看，由于 BIPV 一體化設(shè)計(jì)施工的特點(diǎn)，相較于BAPV 能夠節(jié)省傳統(tǒng)屋面板材料與屋面加固的相關(guān) 費(fèi)用。從中長期來看，BIPV 作為建材的耐候性使其能夠獲得更長的使用壽命，節(jié)省維護(hù) 翻修費(fèi)用，同時(shí)考慮運(yùn)行期間的發(fā)電效益，在全壽命周期維度上獲得更加可觀的經(jīng)濟(jì)效益。