在全球对可持续发展和绿色建筑日益重视的背景下,光伏建筑一体化(BIPV)行业正迎来前所未有的发展机遇。根据行业发展情况分析,BIPV行业在未来5年(2025-2030年)将迎来显著增长,甚至可能进入全面爆发期。
BIPV,即光伏建筑一体化,是一种将太阳能电池板集成到建筑外立面、屋顶等部位的建筑集成型光伏电站系统。这种系统能够适配大多数建筑形式,如平屋顶、斜屋顶、幕墙、天棚等。与传统建筑附加光伏(BAPV)相比,BIPV直接替代建筑材料,如玻璃幕墙、屋顶瓦片等,既节省了建材成本,又降低了安装费用。
建筑行业作为碳排放的大户,其碳排放总量占中国碳排放的50.6%,其中运行阶段的碳排放就占比21.6%。面对如此严峻的形势,BIPV技术通过将光伏发电系统直接集成到建筑的外墙、屋顶等结构中,实现了建筑自身发电,大大减少了对传统电力的依赖。
预计到2025年,我国BIPV装机量将飙升至30.2GW,年发电量将超过360亿度,相当于减少二氧化碳排放约3000万吨,这为助力“双碳”目标实现注入了强劲动力。(BIPV有望在2030年前成为绿色建筑的“标配”,为实现碳中和目标贡献10%-15%的减排量。)
随着“能耗双控”政策的深入实施,高能耗行业如钢铁、化工等面临着巨大的节能压力。分布式光伏的“自发自用”模式成为这些企业降低用电成本的有效途径。此外,“限电”措施的出台进一步刺激了企业采用BIPV系统的积极性。BIPV系统全生命周期成本的下降,使得增量投资回收期缩短至5-8年(甚至更低),吸引了更多企业的投资。
根据市场研究机构的预测,中国BIPV市场规模预计将在2030年达到4000亿元,渗透率从2020年的0.1%提升至5%。在全球市场方面,2030年BIPV市场规模或达3000亿美元,年复合增长率超过20%。这一预测数据充分显示了BIPV市场的巨大潜力和广阔的发展前景。
为了推动BIPV技术的标准化和商业化,光伏企业也积极展开跨界合作,促进技术的快速迭代,推动BIPV产品的广泛应用。例如,中茂推出的“智电惠家”户用光伏系统,采用“光伏+储能+逆变器=一体化”模式,已经成为工商业用户降低用能成本的主流方案,碲化镉发电玻璃华顶、华幕等系列产品,让建筑每一寸都发电,真正地实现了绿色建材代替传统建材,为BIPV市场的发展提供了新的动力,标志着BIPV技术正在逐步走向成熟和规模化应用。
除了传统的住宅和商业建筑领域,BIPV在工业厂房、交通设施(如高铁站、机场)及农业温室等领域的应用也在加速渗透。以下是一些国内应用碲化镉薄膜光伏组件的BIPV建筑实例:
(1)武汉新能源研究院大楼
应用太阳能等可再生为一体的生态建筑, 每年发电可达到 48 万度。
(2)嘉兴光伏科技馆
整个建筑在设计上贯彻了光伏概念,外立面采用碲化镉光伏薄膜玻璃幕墙,屋面采用碲化镉光伏薄膜玻璃和多晶硅光伏板组合形式,室外汽车雨棚顶部采用多晶硅光伏板,一部分用于建筑本身用电负荷,一部分进行并网。
(3)武汉火车站
发电容量为 2.2MW,该项目以 BIPV 方式与武汉火车站本体工程结合在一起的建筑产物。
(4)嘉兴火车站
我国首个全下沉式火车站,它被称为“森林中的火车站”,原因在于它的南北站房屋顶部铺装了约 1.2 万块碲化镉薄膜光伏组件,项目投产后, 相当于每年减排约 1000 吨二氧化碳,真正凸显了“绿色建筑理念”。
未来,随着BIPV技术的不断成熟与普及,我们的居住环境将是充满生机的绿色建筑,每一座建筑都将成为一个自给自足的生态系统。BIPV不仅是一项技术革新,更是人类迈向可持续发展的重要一步。