光伏建筑一体化产品的近年趋势分析

建筑光伏一体化BIPV (Building Integrated Photovoltaics) 是应用太阳能发电的一种新概念：在建筑维护结构外表面结合建筑材料形成光伏与建筑的结合，光伏发电提供电力。

在众多可再生能源发电技术中，光伏发电是最具备普适性、分布式的发电技术，也是最值得期待的一项能源革命技术。

目前，在新建建筑中系统集成绿色智能发电系统建筑，已成为各国的共识，也是建筑发展的趋势。2018年5月9日，美国加州能源委员会(CEC)全票通过全美首个应用太阳能系统的建筑标准，该标准要求加州包括单户型住宅和公寓在内的三层及以内新建住宅楼都必须安装太阳能板。新标准将于2020年开始实施。

2018年5月9日，美国加州能源委员会(CEC)全票通过全美首个应用太阳能系统的建筑标准，该标准要求加州包括单户型住宅和公寓在内的三层及以内新建住宅楼都必须安装太阳能板。新标准将于2020年开始实施。

建筑光伏一体化是集约理念下未来城镇化建筑形态与分布光伏能源系统整合的有机体，能最大限度实现建筑体内能源自循环，最大限度减小对外部电力系统的依赖，所以建筑上集成光伏发电系统(BIPV)将会成为绿色智能建筑的主流形式。

但是，由于传统光伏组件产品和技术应用于建筑光伏一体化应用场景存在重大的缺陷，使得BIPV市场发展远远低于地面光伏电站，同时现有技术应用于建筑一体化仍然面临诸多挑战。

美国加州布朗州长2018年9月签署一项法案，提出加州要在2045年实现100%清洁能源供电。

BIPV® --从上世纪90年代至今，由于更多的是采用薄膜电池技术，主要发力在薄膜电池技术路线上。但由于薄膜电池一直与晶硅电池在地面电站的竞争中始终处于劣势，最后均大多数转向建筑光伏一体化和移动能源领域，且存活企业非常少，2012年全国超过40家薄膜电池企业，今天仍在活跃的基本只剩中建材和汉能为主少数几家。

薄膜电池在光伏幕墙方面具有较好的优势，幕墙也是主要应用领域。缺点是应用场景不多，发电效率低，且基本只能用于新建建筑。由于规格型号少，建筑的多样性也很难满足。价格高昂，作为光伏发电站基本没有投资价值，更多的为建筑提供环保与人文主义表现。在幕墙方面的售价大约是2000~3000元/M2，发电功率80W/m2，投资回收期一般都超过15~25年;而美国特斯拉的双玻琉璃瓦BIPV已经超过25年的投资回收期。

晶硅产品的BIPV目前在BIPV市场上主要采用双玻组件产品，用于阳光房屋顶较多，极少数示范项目用于玻璃幕墙，但因美观度差，除早期一些示范项目外，未见大规模商业化应用。

欧洲市场在过去几年采用平面瓦板加密封圈模式，在户用大坡度屋顶上成功的实现了构件化的安装。由于大量采用微型逆变技术，屋面构件式平板瓦具备较好的导水性能，单面散热功能，下面可铺装保温材料，每块构件瓦板独立运行，采用低压直流(低于60V)，较好的实现了建筑与光伏的一体化构造。

该技术也被导入国内，但基于市场竞争因素，被异化为采用传统组件产品规格，采用密封条防水，直流电缆为高压直流(600~1000V)，存在一定的安全，漏水风险。

最近两年，中国市场又出现了采用现行传统组件配套导水槽的安装方式，用于代替屋顶材料(面层)，被大家笼统的称为建筑光伏一体化(BIPV)。尽管从表现形式上可以看着是BIPV，但在实际使用中发现传统组件因为防火性能，防水结构，室内防潮，光伏组件通风散热与屋顶需要保温的矛盾等问题，实质上并不能大规模应用于建筑一体化体系。同时，面对屋面检修踩踏，消防安全，保险公司的诸多拷问时，仍存在较大风险概率。

构件式光伏的应用因为光伏材料成本的持续降低，构件设计的日益完善，跨界建筑师+光伏设计人才的涌现，开始越来越多的融入建筑一体化应用场景之中。

光伏遮阳板是一个实用和兼具发电功能的建筑构件(配件)。但本图的设计显然仍需改进，提高美观度。

琉璃瓦式的BIPV产品，从外观上是目前已知BIPV产品的精品，兼顾发电和建筑美学，缺点是单位面积容量低，价格高昂，仍是高压直流系统。

结论

建筑光伏一体化BIPV产品未来趋势，主要是分布式应用的大规模发展，溯本求源，回归光伏发电应用的常态模式，应该是与建筑物结合的主要应用模式才是未来的主流。

主要表现在：各类建筑屋顶(尤其在工业厂房和商业建筑，民用建筑的屋顶和农业设施屋顶)是最主要的应用场景。其次是随着电动汽车的发展，叠加移动用能的发展需求，充电站、高速路围挡等应用场景成为第二大应用主流场景。薄膜路线的BIPV仍将在幕墙领域成为主流。

同时，市场正在呼唤真正能够与建筑一体化光伏产品，它应该首先具备建筑材料必须的功能(防水，防潮，防火，耐候，耐用)，然后才是光伏发电的功能。

第二代BIPV，首先是建筑材料，其次才是光伏发电。或许如此，就真的迎来光伏产业转型升级发展的春天!

让我们拭目以待。

责任编辑：肖舟