光伏建築征途開啟,我們離“全國每一個屋頂都能發電”還有多遠?

2022年07月04日15:00

“每一個屋頂都能發電。”

在業界的美妙設想中,未來全國所有的屋頂都有望裝上光伏發電系統,建築由能耗大戶華麗轉身為微型電站。

光伏建築,是近年逐漸興起的名詞,指將太陽能光伏發電系統集成於建築,進而讓建築發電。雙碳目標,以及近期的系列文件,催生了這一市場的熱度。4月1日起,住建部國家標準《建築節能與可再生能源利用通用規範》正式實施,該規範為強製性工程建設規範,其中一項要求為新建建築應安裝太陽能系統。

“大家都覺得這個東西挺好,但真正實踐的時候會發現,什麼叫知易行難。”貝殼財經記者從多位企業、行業人士處獲得的反饋顯示,行業的成長仍需共建者協力。

2022年1月18日,浙江省首個“不拆瓦”BIPV(光伏建築一體化)屋頂光伏項目。圖/ic

“相當於每兩年建設一座三峽電站”

我國光伏建築市場未來有望達萬億規模

“2022年是BIPV產業發展的元年。”天合光能(688599.SH)告訴貝殼財經記者。

所謂的BIPV為分佈式光伏電站的形態之一,全稱Building Integrated Photovoltaics,一般稱為光伏建築一體化,是將太陽能光伏發電系統集成於建材、建築上的手段。常與BIPV一併提起的BAPV指Building Attached Photovoltaic,即附著在建築物上的太陽能光伏發電系統。

BIPV與BAPV均為光伏建築的實現形式。

光伏建築發展提速,動力來源於政策層面的指導規劃先後落地。

今年3月,住建部發佈《“十四五”建築節能與綠色建築發展規劃》,提出了“到2025年,完成既有建築節能改造面積3.5億平方米以上,全國新增建築太陽能光伏裝機容量0.5億千瓦以上”的量化目標。

4月1日起,住建部國家標準《建築節能與可再生能源利用通用規範》正式實施,該規範為強製性工程建設規範,全部條文必須嚴格執行。規範要求,新建建築應安裝太陽能系統。

中國建築科學研究院太陽能中心主任、中國光伏行業協會光電建築專委會秘書長張昕宇告訴貝殼財經記者,太陽能系統產品分為供熱與發電兩類,光熱應用的場景化特點較為明顯,酒店、醫院等熱水需求較大的建築適合安裝供熱系統,寫字樓、居住建築等用電需求更強烈,且對於開發商而言,太陽能發電系統的安裝流程更為簡便,後期物業管理也較容易,這意味著住建部規範正式實施後,新建建築將大概率安裝太陽能光伏發電系統。

貝殼財經記者注意到,嘉寓股份(300117.SZ)、中國建築國際(03311.HK)多家建築或建築裝飾行業上市公司此前已經披露過光伏建築一體化建設進展。如萬科企業(02202.HK)發佈2021年可持續發展報告顯示,公司對建築光伏一體化(BIPV)展開多方面論證與研發討論,後續將逐步統籌研究落地方案,到2025年至少18個商場實現光伏發電。

多家券商認為,2020年-2035年BIPV的總裝機容量將超過400GW,我國的光伏建築市場未來有望達到萬億規模。

為什麼建築需要降碳?貝殼財經記者在採訪中瞭解到,建築領域降碳之所以意義重要,在於建築是傳統意義上的“能耗大戶”。

據北京綠色金融協會常務理事邵詩洋介紹,在我國,建築行業的全過程碳排放總量實際上占到了全國排放量的一半以上,主要來自兩頭——上遊的建材包括鋼鐵、水泥等,以及下遊的建築運營,建築行業的碳排放管理對於我國節能減排一盤棋的規劃來說意義重大。

如將光伏發電系統集成於建築上、讓每座建築從用能單位轉化為微型電站,有望取得怎樣的減排降碳效果?

“相當於每兩年建設一座三峽電站。”東方日昇(300118.SZ)提供給貝殼財經記者的推算結果顯示,根據國家統計局數據,中國每年建築業竣工面積約40億平方米,保守推測每年的新增裝機量就能達到10GW。經過計算,一萬平米的屋頂可建設約1.5MWBIPV電站,按年發電量180萬度計算,每年節約標準煤量590.4噸,每年可減少碳排放約1500噸。

隆基綠能(601012.SH)BIPV總裁陳鵬飛向貝殼財經記者介紹,隆基於去年投入使用的總部大樓,其南立面和西立面的幕牆安裝了隆基的BIPV產品,來自幕牆的發電量就足以滿足大樓的照明用電需求。以產品25年的生命週期計算,減排的效果將是頗為顯著的。

中國建築科學研究院去年年底也裝上了光伏發電項目系統。張昕宇告訴記者,據測算,去年至今辦公樓光伏系統所發電量與辦公樓消耗電量基本持平。

“跨界”之難:

光伏與建築如何有機結合

“大家都覺得這個東西挺好,但真正實踐的時候會發現,什麼叫知易行難。”談起光伏建築的落地,張昕宇感慨良多。

挑戰之一,或許在於定位上的轉變——需要將光伏從獨立的產品,融入建築的角度進行理解、設計。

張昕宇告訴記者,建築是人活動的場所,將光伏發電系統安裝在建築上首先需要滿足建築的安全、防水、防雷、抗風揭、保溫、防火等特性,並做到對人友好。他認為,此前不少光伏建築項目並沒有充分考慮建築的功能,將地面電站的做法和經驗直接搬到了建築上,這種操作方式值得商榷。

在採訪中,陳鵬飛將隆基的BIPV產品定位為“建材”——本質屬於建材產品,首先要充分滿足建築屬性的要求,其次才有光伏發電的加持。因此在主導開發“隆頂”等BIPV產品時,他提出了迥異於常規光伏組件產品的要求:“隆頂”必須可以被踩踏。

陳鵬飛告訴記者,強抗衝擊性後來成為了隆頂的亮點之一,因可直接踩踏、不需要留出供日後運維使用的碼道和陣列,同樣一萬平米的屋頂,傳統BAPV改造能安裝1兆瓦電量規模的分佈式光伏系統,使用隆頂則可安裝1.4兆瓦,相當於綠電發電量提高了40%。

為瞭解決“跨界”的難點,首先在佈局光伏建築時,許多光伏企業往往選擇與建材企業合作。

隆基綠能在2021年3月入股了森特股份(603098.SH)成為後者第二大股東,森特股份是一家主營鋼結構工程的設計、製造、安裝施工一體化等業務的上市公司。東方日昇則與建築行業龍頭精工集團達成了戰略合作。

其次,要讓光伏發電系統能安全、正確、可靠地應用於建築,需要設計院為建築設計“說明書”。因此與設計院的配合也很重要。

建築行業的流程中,業主確定了建築項目後,由設計院設計圖紙,經施工圖審查機構審核通過後再開始施工,最終竣工驗收。住建部提出了新建建築應安裝太陽能系統的強製性規範,意味著如施工圖紙未設計安裝太陽能系統就無法通過施工圖審查環節並開工,而如施工過程中未按設計安裝太陽能系統,最終竣工驗收也無法通過。

安裝用於發電的太陽能系統,需要額外考慮管線排布等問題。張昕宇告訴貝殼財經記者,光電建築專委會時常召集建築企業舉辦論壇與研討,向業內科普新規下應如何對加裝太陽能系統進行圖紙設計。此外,據他介紹,生產BIPV產品的企業往往配備專門與設計院對接的方案部或設計部,將企業產品的特點與施工需求與設計院進行溝通,設計方理解清楚後才能將之落實到圖紙上。

“設計方與廠商通過合作交流,也能實現相互促進。” 來自北京市建築設計研究院有限公司科技質量中心的朱學晨告訴貝殼財經記者,材料廠商通過開發新產品可以促進設計師的設計發揮,設計師的創新想法也能為企業研發提供新思路。

而創新的核心,最終依然是人。作為一個創新領域,光伏建築的人才稀缺仍然是難點。

多家已佈局光伏建築業務的企業均向貝殼財經記者表示,這一領域橫跨了建築與光伏兩個行業,其實對於從業者提出了更多元的要求。泛在建築實驗室CTO徐寧曾向媒體表示,要培養跨界、跨行業的人才從而真正來面對光伏和光伏建築一體化,“這個行業真正的專家還在未來”。

系統性、細化的規範尚未出台

“全國每一個屋頂都能發電”離實現還有多遠?

業內觀點普遍認為,政策催化下,光伏建築的風口已在眼前。

貝殼財經記者瞭解到,此前國內光伏建築市場主要的訂單基本均來自央國企,以及擁有大量廠房的製造企業。

例如隆基綠能與森特股份此前中標的山東重工集團權屬公司屋面分佈式光伏發電項目,訂單金額7.99億元,是截至目前全球最大的單筆BIPV項目訂單。據陳鵬飛介紹,山東重工方面原先計劃僅對一個廠房進行試點改造,最終經與隆基溝通,瞭解綠電減碳貢獻後決定集團新建屋面均使用隆基隆頂BIPV,預計裝機容量約139MW。

“相較於2021 年,天合光能今年的BIPV業務增長迅速。單個訂單的裝機量越來越高。”企業表示,今年6月新增西北區域牧業屋頂項目體量達到20MW,新建廠房諮詢數量越來越多,尤其以央國企為代表。

類似的市場需求將不斷擴大。隨著住建部新規的實施,太陽能系統成本亦將成為建築行業一項必須的支出,經濟性如何呢?

招商證券在今年5月的深度報告中提出,據其測算,目前國內BAPV屋頂項目成本預計在500-600元每平米,BIPV屋頂項目建設成本在600-800元每平米。

陳鵬飛則從企業的角度提出,對於初始投資成本更高的BIPV項目,應從產品全生命週期看待其投資回報,綜合考慮耐久及未來維護、更換的人工成本,“說BIPV現在還不具備經濟性是誤判”,“希望有條件的省份能出台針對BIPV的引導性補貼,例如西安目前對BIPV項目給予每度電0.1元的補貼,浙江麗水近期出台文件提出對BIPV項目每瓦補貼0.3元。”

不過貝殼財經記者在採訪中瞭解到,雖然目前住建部等部委已就光伏建築發展頒布了頂層文件與量化要求,但在具體落地過程中,各項系統性、細化的規範尚未出台。

東方日昇認為,市場正處於商業化大規模應用的前奏階段,隨著近些年碳中和戰略的深化推進,在建築減碳領域政策的不斷強化,增量市場的熱度正在加速提升,預計短期內就能形成一定的市場規模。

“目前BIPV的發展在既要保障發電指標的同時還要兼顧建築安全、防水、防火、裝飾等多項要求,缺乏國家層面的統一標準或要求,產品質量參差不齊。”天合光能告訴貝殼財經記者,由於上下產業鏈集成度不夠,BIPV的發展尚未形成行之有效的運營及維保模式。因此,積極推動行業技術標準的確立和加強光伏產業的創新研發能力是BIPV的重要發展方向。

東方日昇向貝殼財經記者表示,開拓市場還需要光伏行業與建築行業一道,完善BIPV相關標準體系,共同推動產品研發迭代,打通產業鏈,進一步降低系統成本,形成合適的、可持續的商業環境。

新京報貝殼財經記者 朱玥怡 編輯 陳莉 校對 王心

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