纪振双:建筑光伏一体化(BIPV)长远发展需要回答和解决的五方面问题

来源:鉴衡认证发布时间:2022-10-12 16:11:03

截至2021年底,我国分布式光伏累计装机已超过100GW。在已建成投运的分布式光伏中,以依附或集成于建筑的光伏发电(统称“建筑光伏”)为主。

按照与建筑的结合方式,业界将建筑光伏分为依附于建筑的光伏发电(BAPV)和集成于建筑的光伏发电(BIPV)两种类型。按上述分法,技术角度,BAPV比较成熟,BIPV仍处于技术定型和市场培育阶段。

对BIPV,国内习惯称之为“光伏建筑一体化”或“建筑光伏一体化”,目前还没有一个准确定义。狭义认识:光伏组件同时作为发电元件和建筑构件时,称为BIPV;广义理解:按照“建筑、光伏双向适合、同时满足”的总体原则,建筑与光伏发电一体化设计、同步施工和验收时,即为BIPV或光伏建筑一体化。与狭义BIPV相比,广义BIPV的内涵发生变化,更为宽泛。

按上述分法,已建成投运的建筑光伏,多为BAPV,由于建筑与光伏发电分头建设和运管,已暴漏出诸多问题,例如,承载光伏发电设备或系统的建筑构件与其承载的发电设备或系统,寿命不同步、性能和质量要求不统一、维护与检修难协同等。

认识到上述问题,兼顾两方面要求,建筑和光伏发电一体化建设和运管才是未来建筑光伏的发展方向。从这个意义上讲,广义理解BIPV,并称之为“建筑光伏一体化”,更能反应产业的内在需求和技术发展方向。

近几年,光伏建筑一体化的市场潜力被看好,许多企业已着手这方面的技术开发和市场培育,有的技术,经过实践验证,已具备推广应用的条件;另外,国家也比较重视此类形式光伏发电的推广应用,并出台了一些引导性政策和标准。

总体看,建筑光伏,特别是光伏建筑一体化,要想长远、健康地发展,存在以下方面不能回避、需要深入研究和讨论的问题。

问题1:适合于在建筑围护结构上

建设“光伏建筑一体化”设施的建筑类型?

已建成投运的建筑光伏,以工商业和农村居民屋顶光伏为主,多数可以达到应有的质量水平,但也存在问题,特别是安全防控能力不足、效能水平不及预期、与建筑功能和质量要求不匹配、违规和超限建设等方面的问题,究其原因,选址不当是主因之一。

图1为根据现行标准、并考虑光伏应用需要考虑的主要因素,归纳出的建筑类别框图。

图1. 建筑分类

图中所示类别:

1)对工业建筑,按使用功能和属性,又可以分为厂房和库房。对厂房,还可以细分为,如生产厂房、检修厂房、动力厂房;对库房,可以细分为,如化学品库房、原料库房、成品库房。

2)依据GB/T 50504,民用建筑分为居住建筑和公共建筑。居住建筑又包括住宅和宿舍;公共建筑可细分为教育建筑、办公建筑、科研实验建筑、商业建筑、金融建筑、文化娱乐建筑、医疗卫生建筑、体育建筑、交通建筑、民政建筑、司法建筑、宗教建筑、广播电视和邮政用建筑。

3)农业建筑指用于农业、畜牧业生产和加工用的建筑,如粮库、农业大棚、畜禽饲养场、农副产品加工厂房、农机修理厂房。

各类建筑中,按照主要承重结构用材料,可分为木结构建筑、砖木结构建筑、砖混结构建筑、钢筋混凝土结构建筑、钢结构建筑、其他结构建筑。

在建筑屋面、墙面和其他具备条件的围护结构上,上述各类建筑均具备加装光伏的可能性,但需要在确保安全的前提下,从技术、经济多维度考虑,不能冒进。

为实现建筑光伏长远、可持续发展,需要系统考虑“在哪建”的问题,做好顶层设计,特别是优先发展方向和分步实施策略。

1)宜按照细分类型,深度剖析各类建筑的特点及重要和复杂程度,并按照“建筑为主、光伏为辅”的原则,梳理出当下具备条件并适合光伏建设的建筑类型,以及未来的发展空间及建筑光伏技术研究的重点。

2)基于建筑方面的标准要求及光伏发电现有技术,特别在结构和电气安全及可靠性方面的风险防控水平,按照“有所为、有所不为”的原则,明确当下可进行建筑光伏开发应用的场景范围及风险防控重点,以及明确禁止和限制性建筑类型。

问题2:如何实现光伏与建筑的一体化建设?

在已建成投运的建筑光伏中,大多是在即有建筑上加装光伏,建筑和光伏分别设计、施工和验收,如前所述,已暴漏出诸多问题,需要考虑一体化建设和运管问题,特别是一体化设计问题。

图2为基于GB/T 50504归纳,与建筑光伏相关的建筑设计内容及设计过程框图。

图2. 建筑设计内容和过程框图

长远看,建筑光伏应纳入建筑规划和设计系统进行一体化管控。

问题3: 如何协同建筑与光伏发电设备

的检修与维护?

已建成并投入运行的建筑光伏,建筑与光伏发电系统的检修与维护大多分头负责,运行和维护的资源配配置也缺乏统筹,一是造成资源浪费;二是带来运维不便、不及时、效能低下等方面的问题。未来的建筑光伏,

1)可以共用的设施资源,宜纳入建筑设计统筹考虑,如:给水系统、消防设施、检修通道。另外,光伏组件或构件承担建筑功能时,应满足建筑构件替换方面的要求。

2)可按照“现地管护——集中监控——专业检修”的运维组织架构,实现建筑与光伏一体化的现地管护。

问题4:如何实现建筑与光伏

“结构和外观双向适合、性能和质量要求同时满足”?

“适用、经济、绿色、美观“为建筑方针,”高效、安全、可靠“是光伏发电的基本要求。如何实现或满足上述方针和要求,是建筑光伏需要考虑的核心问题,特别在标准和设计层面。

当下,需要优先考虑的是:在有效利用建筑空间、实现光伏发电合理预期的同时,如何有效防范加装光伏所带来的建筑风险。图3为需要防范的建筑风险及光伏发电基本要求概览。

图3. 建筑光伏基本要求及需防范的建筑风险概览

按照“双向适合、同时满足”的总体思路,首先需要解决建筑与光伏发电标准和设计层面的协同问题。图4为建筑与光伏标准要求对比(示例)。

图4. 建筑与光伏发电要求示例

总体看,与建筑光伏相关、建筑和光伏发电方面的标准不协调、不统一的问题比较突出。考虑到当下的实际,可按照“建筑为主、光伏从属、结果导向”原则,从性能要求及验证方法入手,先行制定一些总则性标准。

问题5:如何使集成光伏发电的建筑结构

纳入建筑标准?

图5为建筑光伏一体化应用形式图例。

目前,针对建筑光伏已有一些专用标准,如《建筑光伏系统应用技术标准》(GB/T 51368)、《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》(JGJ 203)、《太阳能光伏玻璃幕墙电气设计规范》(JGJT 365),但作为建筑设计基本依据的标准中尚未将此类建筑构件或构造纳入其中,如《屋面工程技术规范》(GB 50345)、《建筑幕墙》(GB/T 21086),图6为现行标准中给出的屋面和幕墙材料概览。

图5.光伏建筑一体化应用场景示例

图6. 建筑屋面和幕墙用材概览

长远看,要实现建筑光伏立体、全方位应用,需要确立此种类型的结构或构造在建筑标准中的地位,包括建筑图集。这一前提是,能够充分证实建筑光伏能够全方位满足建筑要求。



索比光伏网 https://news.solarbe.com/202210/12/360124.html
责任编辑:zhouzhenkun
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
17亿!华电1GW风光制氢PC工程中标公示!来源:智汇光伏 发布时间:2026-09-04 09:13:33

内蒙古华电达茂旗100万千瓦风光制氢一体化项目PC施工总承包中标结果公示:项目位于包头市达茂旗,由华电新能源旗下内蒙古华电华阳氢能科技有限公司投资建设,总装机1000MW(风电700MW、光伏300MW),配套100MW/200MWh电化学储能及一座制氢站。制氢站配置85台碱性电解槽(含多种规格),年产氢约4.7万吨,并配备25台氢气球罐,总储氢能力65万Nm³。项目分两个标段招标——一标段(450MW风电+167MW光伏+储能及升压站)由中国华电科工集团以5.0066亿元中标;二标段(250MW风电+133MW光伏+制氢站及总降站)由中国能建天津电建以超12.048亿元中标。整体工程计划于2027年8月25日投运。

分布式光储充一体化方案的企业适配性分析:四类场景优先落地来源:投稿 发布时间:2026-09-03 10:13:41

本文围绕光储充一体化在2026年商业化拐点背景下的企业适配性展开系统分析。文章指出,全球该市场规模预计2030年将突破6500亿美元,驱动逻辑正由政策补贴转向市场机制,峰谷价差扩大、绿电消纳要求提升及充电基建加速共同推动其从示范走向标配。文中明确四类优先布局企业:高能耗制造业工厂(降本增效显著)、工业园区与零碳园区(微电网协同调度优化绿电消纳)、公共充电站与交通枢纽运营商(破解增容难与峰谷成本高问题)、商业综合体与大型公共建筑(屋顶资源+日间负荷+充电增值服务)。选型建议聚焦四大维度:全栈自研与系统协同性、AI驱动的智能调度能力、全生命周期服务能力、以及“一址一案”的场景定制化能力,并以海尔新能源为典型案例,阐释其数智化平台、边缘控制单元与云边端协同架构如何支撑多场景落地。(199字)

企业省电用什么方法好?节能改造和装光伏储能,90%的企业把顺序搞反了来源:海尔新能源 发布时间:2026-09-03 09:53:38

本文围绕2026年制造业企业能源成本激增与政策强约束背景,系统厘清节能改造与光伏储能的逻辑关系与实施顺序。文章指出,二者并非并列选项,而是分属“提升用能效率”和“优化能源供给”两个不同层级:节能改造通过高效设备、工艺优化和AI能源管理降低单位产出能耗;光伏储能则侧重自发自用与峰谷套利,替代高价外购电。核心论点是:必须“先节能改造、后光伏储能”,否则将导致系统容量虚高、投资收益稀释及项目评估失真。结合2026年峰谷价差收窄、光储单一盈利模式失效等新变量,文章提出“三步走”路径——能源审计诊断→针对性节能改造→基于优化负荷精准配置光储,并强调需叠加需量管理、虚拟电厂等多元收益。最后呼吁企业依托具备全周期服务能力的专业伙伴,实现科学决策与高效落地。(199字)

湖北:大力发展新能源 推动风光水火储一体化开发建设来源:湖北省人民政府 发布时间:2026-09-03 08:53:56

本文介绍了湖北省人民政府印发的《湖北省美丽中国先行区建设实施方案》,重点阐述其在能源领域的绿色低碳发展路径。方案明确提出构建清洁高效新型能源体系,核心举措包括:大力发展风电、光伏等新能源,统筹推进风光水火储一体化开发;深化武汉都市圈国家氢能区域试点,打造长江中游大型清洁能源基地;建设全国重要电力调蓄中心,拓展“绿电入鄂”通道,加快千万千瓦级抽水蓄能和新型储能电站建设,推进数智化坚强电网;推动煤电向支撑性、调节性电源转型,支持自备燃煤机组实施清洁能源替代;同步优化能源供应与消费结构,开展余热资源利用。该部署是湖北落实美丽中国建设、实现碳达峰目标及中部地区高质量崛起战略的关键支撑。(199字)

“一带一路”及上合组织国家访华团参访晶澳来源:JA 晶澳 发布时间:2026-08-31 07:56:30

8月26日,“一带一路”及上合组织国家访华团参访晶澳总部,高度认可其DeepBlue5.0组件(24.8%效率、85%双面率)及全场景光储解决方案。晶澳全球出货超356GW,布局微电网、虚拟电厂、零碳园区及算电协同新业务,助力成员国绿色转型。

晶科能源“晴天365”光储商超方案落地泰国知名连锁商场,助力零售业降本增效来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-08-31 07:39:13

晶科能源“晴天365”光储商超方案落地泰国Robinson商场,集成3.16MW飞虎3高效光伏(670W/24.8%)与5台SunGiga海豚液冷储能,通过智能调度实现自发自用、削峰填谷与峰谷套利,显著降低高峰电网依赖与用能成本,为零售业提供场景化、标准化光储一体化解决方案。

内蒙古鄂托克前旗首个源网荷储一体化新能源项目开工来源:鄂尔多斯市能源局 发布时间:2026-08-31 07:15:46

内蒙古鄂托克前旗首个源网荷储一体化新能源项目于8月21日正式开工,落地上海庙镇八一村。该项目由新矿内蒙古能源有限责任公司投资建设,总装机规模10万千瓦,分两期实施;一期工程装机5万千瓦,含30兆瓦风电(4台7.5兆瓦机组)和20兆瓦光伏(直流侧容量21.7兆瓦峰值),并按风光总容量的15%、4小时时长配置7.5兆瓦/30兆瓦时电化学储能系统。同步建设升压站、储能设施及智慧运维中心,旨在实现电源、电网、负荷与储能的协同优化。项目计划2027年6月建成并网,是当地推动新型电力系统建设和绿色低碳转型的重要实践。(198字)

500万粉丝背后的硬核实力:巨源能光伏如何玩转BIPV来源:投稿 发布时间:2026-08-27 09:37:25

文章介绍了邯郸市巨源能光伏科技有限公司在光伏建筑一体化(BIPV)领域的实践与成果。在“双碳”目标背景下,公司自2014年成立以来,以产品创新与新媒体营销双轮驱动,全平台新媒体粉丝突破500万,实现线上高效获客与技术对接。其核心产品涵盖多种透光率的发电玻璃及光伏瓦,拥有80余人专业团队。文中重点列举三个代表性BIPV项目:浙江宁波的幕墙工程、山东临沂度假村屋顶项目及山西阳泉矿区改造,分别体现其在美学融合、绿电产出与传统工业绿色转型方面的综合能力。全文凸显巨源能将光伏发电从能源解决方案升级为建筑价值提升与低碳发展协同推进的实践路径。(198字)

光水一体化方案落地珊瑚保育站,晶澳助力解决海岛用水难题来源:投稿 发布时间:2026-08-27 08:46:30

晶澳携手潜爱 launched “零碳光水·守护蔚蓝”亲子ESG体验营,以深圳大鹏海岸为课堂,融合光伏科普、废弃渔网再造、珊瑚保育探访等沉浸式实践;同步落地国内首个“光伏+储能+海水淡化”光水一体化方案,日产淡水9600L、脱盐率超99%,推动清洁能源从技术供给迈向公众教育与生态守护双落地。

四川攀西首个零碳工厂智慧能源示范项目正式投运来源:雅砻江水电文化 发布时间:2026-08-26 08:03:12

2026年8月25日,四川攀西地区首个零碳工厂智慧能源示范项目——雅砻江攀枝花当升蜀道零碳工厂项目正式投运。该项目落地于当升蜀道(攀枝花)新材料有限公司厂区,依托闲置屋顶与空地建设约8万平方米分布式光伏系统(8兆瓦)、10兆瓦时用户侧储能系统及零碳智慧管控平台,采用“自发自用”模式,年发电超1000万千瓦时,年削峰填谷超500万千瓦时,可节约标煤3000余吨、减排二氧化碳8000余吨。系统接入企业10千伏电网,保障生产用电稳定,并支撑锂电正极材料产线绿色电力供应。通过光储荷智能协同调度,项目显著优化用电结构、降低用能成本,提升清洁能源就地消纳能力,是雅砻江流域水风光一体化清洁电力直供工业终端的标志性实践。(199字)

重庆“十五五”规划:持续推进“千乡万村驭风行动”和分布式光伏建设来源:重庆市人民政府 发布时间:2026-08-25 09:39:46

《重庆市“十五五”美丽重庆建设规划(2026—2030年)》是指导未来五年全市生态文明建设的纲领性文件,旨在加快建设美丽中国先行区和长江上游重要生态屏障。规划以“九治”(治水、治气、治土、治废、治塑、治山、治岸、治城、治乡)为牵引,系统推进污染防治攻坚与生态系统优化;聚焦碳排放总量和强度双控,加快构建清洁低碳能源体系,明确提出持续推进“千乡万村驭风行动”和分布式光伏建设,拓展可再生能源供给;同步深化绿色产业转型、交通低碳升级与城乡风貌提升,推动形成绿色生产生活方式。到2030年,力争实现长江干流重庆段水质稳定达Ⅱ类、PM2.5持续下降、碳达峰目标如期达成、森林覆盖率保持55%以上等核心目标,全面筑牢生态安全底线。(198字)