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
产业集群园区如何平衡发电、电网、负荷与储能?源网荷储一体化解决方案全解析来源:咸宁新闻 发布时间:2026-07-21 17:17:56

本文围绕产业集群园区在“双碳”目标下推进新型电力系统建设的现实挑战,系统解析源网荷储一体化解决方案。文章指出,园区用电负荷复杂、波动大,而风光发电具有间歇性,导致绿电就地消纳难、用能成本高、弃风弃光等问题突出。源网荷储一体化通过将电源(如地面集中式光伏)、电网、可调节负荷与储能协同整合,实现动态平衡与优化调度,打破传统“源随荷动”模式。文中以阳光新能源为例,介绍其在地面光伏开发(如沙戈荒治理、渔光互补等全场景应用)、数智化设计(“灵立方”技术实现智能选址、高效评估与快速出图)及长期价值转化(绿电直供降本、储能峰谷套利、电力交易优化)等方面的实践能力,阐明该模式如何助力园区从能源“成本中心”跃升为兼具经济性与绿色效益的“利润中心”。

25周年开启下半场 尚德如何跑出全新增长节奏?来源:尚德太阳能 发布时间:2026-07-20 09:27:00

尚德迎来25周年,上半年加速全球化布局,亮相中东、欧洲、亚太等十余国展会;UltraT 3.0四分片组件获TÜV莱茵认证;建成法兰克福光储服务中心;深化与新西兰、巴西等高端客户合作;技术、市场、服务三线突破,为高质量发展蓄势赋能。

隆基森特BIPV | 国内最大纯燃煤火电厂弧形煤棚项目顺利并网来源:隆基光建 发布时间:2026-07-20 09:22:12

宁波北仑电厂九号煤棚完成BIPV改造,445米弧形煤棚变身6.4MW光伏电站,零新增用地、不停产施工、高防火抗风,年发绿电587万度。项目突破火电存量空间转型瓶颈,推动煤棚从单一储煤升级为“储煤+发电”复合资产,树立火电绿色增值新范本。

湖南东安县发展和改革局关于我县2026年三季度分布式光伏可开放容量的公示来源:东安县发展和改革局 发布时间:2026-07-17 16:02:38

东安县发展和改革局于2026年7月15日公示了该县2026年第三季度分布式光伏可开放容量,核定为0.1357万千瓦。该数据依据湖南省发改委等三部门联合印发的湘发改能源规〔2025〕843号文件,以及永州市发改委关于发布全市当季可开放容量的统一部署制定。测算工作由国网东安供电公司具体实施,并经东安县发改局班子会议审议确认。公示旨在落实上级关于规范分布式光伏管理、有序引导项目开发的要求,保障电网安全与新能源消纳能力相匹配,同时向社会公开透明地提供容量信息,为相关投资主体开展项目前期工作提供依据。

2026年山东绿电直连新政深度解读:红区配储可并网 分布式光伏消纳迎新路径来源:索比光伏网 发布时间:2026-07-16 11:45:13

本文深度解读山东省于2026年7月8日出台的《关于加强和规范绿电直连发展的通知》,该政策是国家绿电直连688号文后首个省级落地细则。针对山东作为全国光伏装机第一大省所面临的分布式光伏消纳难、电网红区扩容受限等现实问题,新政明确:在电网无开放容量区域,满足配储、全自发自用及四项安全技术指标前提下,可新建分布式光伏;将源网荷储一体化项目与绿电产业园纳入统一管理,打通多用户绿电直供路径。政策提出四大关键导向:红区破局激活存量屋顶资源;拓展海上油气田、港口、算力中心等新型应用场景;设定60%自用率、20%上网比例等硬性约束,强制配置储能;明确配套储能不得独立入市,聚焦源荷匹配与自用提升。

尚德工商业储能产品发运欧洲保加利亚 正式开启光储一体化解决方案新征程来源:尚德太阳能 发布时间:2026-07-16 09:53:59

尚德首批125kW/261kWh工商业储能柜成功发运保加利亚,实现储能产品规模化出海欧洲首秀。项目落地蘑菇培育工厂,破解柴油发电污染、噪音与高成本痛点,打造农业光储一体化标杆。产品高安全、模块化、智能EMS,叠加德国法兰克福光储服务中心,开启“产品+服务”全球化新阶段。

晶澳供货Masdar世界最大光储项目,3GW大单首批发运供能中东AIDC来源:JA 晶澳 发布时间:2026-07-16 08:53:59

晶澳成为阿联酋3GW RTC光储项目最大光伏供应商,DeepBlue组件获全球顶级AI数据中心认可。项目为世界最大光储一体化工程,2027年投运,专供AI算力绿电。组件六大特性精准匹配AIDC高负荷、高安全、低运维需求,并联合德勤发布绿色词元指标(GTI)白皮书,推动绿电向绿算跃迁。

500MWh,阳光电源拿下东南亚储能订单来源:储能之音 发布时间:2026-07-14 09:25:57

近日,菲律宾头部可再生能源开发商Berde Renewables与阳光电源及其区域分销商Solar Hive签署主框架协议,约定未来三年向阳光电源采购合计200MW光伏逆变器及500MWh电池储能系统,用于菲律宾与泰国两地的工商业清洁能源项目。根据协议,此次合作覆盖技术供给、渠道落地、售后服务、资本协同的全方位深度绑定。Berde可全面接入阳光电源的逆变器、储能电池、电动汽车充电

河北石家庄灵寿县风光储氢一体化基地光伏(一期180MW)项目全容量并网发电来源:中国电建贵阳院 发布时间:2026-07-09 16:38:22

河北石家庄灵寿县风光储氢一体化基地光伏(一期180MW)项目于6月30日实现全容量并网发电。该项目位于灵寿县陈庄镇,装机容量180兆瓦,由57个光伏发电子单元构成,涵盖施工建设、档案移交等全流程EPC总承包任务。面对地形陡峭、地块分散等困难,中国电建贵阳院团队坚持“绿色发展、精益建造”,克服极端天气与地质挑战,实现安全零事故、质量全达标。项目注重生态协调,最大限度保留原有地貌,探索“山地光伏+生态农业”融合发展模式。投运后年均发电约2.6亿千瓦时,可节约标准煤8.37万吨,显著降低碳排放;同时带动就业,助力乡村振兴和区域绿色低碳转型。后续将推进竣工验收工作。

澳门首个光储充一体化项目竣工 助力绿色低碳转型来源:南光集团 发布时间:2026-07-09 16:36:38

澳门首个光储充一体化综合能源项目近日在氹仔北安码头燃料作业区竣工。该项目由南光(集团)有限公司承建,集成分布式光伏发电、储能协同调度与智能充电三大系统,形成闭环式绿色能源供给体系。其光伏装机容量为64.8千瓦,配套50千瓦逆变器、215千瓦时储能系统及120千瓦双枪快充桩,首年预计发电量约8.28万千瓦时。针对澳门多台风、高温多雨气候,项目创新采用人字形对置安装工艺,增强抗风性与排水能力。自2026年6月试运行起,所发电力优先满足码头生产及新能源车辆充电需求,富余电量由储能系统调节;当月发电超6229度,用电成本同比下降46%。项目显著提升清洁能源就地消纳水平,成为澳门绿色用能示范工程,助力能源结构优化与低碳发展。

双台风连环来袭!“美莎克”+“巴威”轮番来袭,光伏人如何守护你的财产安全?来源:天合光能 发布时间:2026-07-09 09:09:58

双台风“美莎克”“巴威”轮番袭击沿海,光伏电站面临强风、飞石、盐雾、火灾等多重威胁。天合光能推出防台风-极御组件,具备17级抗风压、2.5mm加厚双玻抗冲击、IEC Class A+A顶级防火三大硬核实力,专为台风高发区定制,筑牢极端天气下的资产安全底线。