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房地产, 科技
作者:俞斌EO
编辑:刘欢 2021-05-24 19:30
[亿欧导读]

“碳达峰”、“碳中和”推动企业进行低碳转型已成必然趋势,“光伏建筑一体化”将成为新能源企业产业升级重要一环。

光伏建筑

题图来自“收费图库”

自工业革命以来,随着人类活动日益频繁及社会快速发展,由二氧化碳排放引起的全球气候变化已成为人类面临的最大挑战之一。因此“控碳”、“低碳”的呼声越来越高。

2020年,中央经济工作会议也将做好“2030年碳达峰”“2060年碳中和”工作列为2021年八大重点任务之一。太阳能光伏技术、风力发电技术等可再生能源利用作为“低碳”技术代表,正在被广泛应用。在商业建筑领域,光伏技术尤其受到关注。

本文将介绍一种将光伏与建筑结合的应用技术——BIPV(Building Integrated Photovoltaic),也被称作为光伏建筑一体化。

BIPV——光伏建筑的展望

光伏发电是利用“光生伏特效应”将光能直接转换成电能的一项技术,具有能源质量高、能源清洁、不受资源分布地域限制等特点。建筑行业作为“排碳大户”,其低碳转型的重要一环便是使用可再生清洁能源代替传统化石能源。BIPV作为一种将光伏与建筑结合的前沿技术,普遍被行业认为是未来光伏产业的主流发展方向。

一、光伏发电的飞跃式发展

太阳能是人类取之不尽、用之不竭的清洁能源,也被大家称为“黄金电”。在过去几年中,作为最受关注的新能源类型,光伏发电在技术上突破了层层壁垒,从刚开始的集中式大型光伏电站,到如今普及至商用、民用独立光伏发电设备,光伏发电技术的成熟也使其可应用场景更加多元化。

此外,得益于光伏晶硅类、薄膜类原材料价格的下降及制造工艺上的提升,光电转换率得到大幅提高,度电成本下降幅度也十分可观。英国三大股票经纪商之一的伍德麦肯兹预计,中国将在2026年实现光伏发电和传统燃煤发电成本持平。

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二、聚焦BIPV,绿建化迎来全新发展

“十一五”规划之后,我国就将大厦的绿建化以及智能化减排当作重中之重。相关行业也一直在向“碳中和”的目标努力。实现低碳楼宇的关键一环便是“能源替换”,改变传统楼宇用电方式,从而实现楼宇电力“自产自用”,来达到可持续化运营。其中,太阳能光伏技术在建筑中的应用在近几年发展势头十分强劲。

光伏与建筑结合主要分为两种方式:光伏方阵与建筑的结合(BAPV),例如在屋顶上安装光伏系统;光伏方阵与建筑的集成(BIPV),应用包含光电瓦屋顶、光电幕墙、光电采光顶和光电遮阳板等。

相比于BAPV是将光伏设备安装于建筑表面,BIPV是一种将光伏组件集成在建筑上的技术

BIPV能将光伏方阵融于建筑,成为整体外部结构的一部分,提高建筑整体利用率。因此在外观、稳定性、安全性和节能性等方面都具有明显优势。

具体应用方面,以光伏幕墙在楼宇中的应用为例,BIPV一般采用半透明薄膜类光学玻璃材料,将传统幕墙与光伏组件结合,其兼具发电美观透光的作用。

通过将组件粘贴在玻璃上,镶嵌于两片玻璃之间,电池可将光能转化成电能。其中的关键就是太阳能光电池技术,它利用光电效应使半导体材料或电解液中的电子移动,从而产生电压。

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以北京世园会中国馆为例,作为世园会标志性建筑,其幕墙工程由江河幕墙承建,光伏发电系统由中清能承建。中国馆采用的龙焱碲化镉薄膜电池发电技术在保证40%透光率的同时能够维持年发电量约8.3万度,等同于200多万只日光灯连续工作1小时的电量,相当于每年减少二氧化碳排放约70.5吨。

三、BIPV技术成为光伏能源企业聚焦点

光伏行业中的龙头企业例如隆基股份、东方日升、天合光能、晶科能源和英利等都将BIPV纳入企业规划中,来延伸、完善产业链,进行产业升级。

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光伏企业——英利集团早在2005年便踏上了BIPV的探索之路。在那个连光伏都没有普及的年代,英利集团将保定“越秀大酒店”改造成了亚洲第一座太阳能发电五星级酒店,成为了中国低碳建筑的标杆。

“单晶王者”隆基股份在2020年完成了“隆顶”产品的下线及市场推广,收购国内金属围护行业龙头——森特股份 27.25%的股权,计划结合森特股份在建筑屋顶设计、维护以及公司在 BIPV 产品制造上的优势,共同开拓大型公共建筑市场。

“隆顶”主要面向于工商业屋顶用户,定位于装配式BIPV产品;隆基的另一款BIPV产品“隆锦”,则是针对建筑外立面开发的屋面光伏产品。两款产品的大力开发及推广展现了隆基对进军BIPV市场的决心。

光伏龙头企业东方日升在BIPV技术上也推陈出新,于2021年2月推出了屋顶太阳能组件Titan S(小泰坦)系列,该系列产品在温度系数,发电性能等方面具有显著优势,可广泛应用与居民屋顶及工商业屋顶。被网友们评为“真正的黑科技”。

结语

随着光伏技术的高速发展,光伏电池转换效率的提升以及度电成本的下降,BIPV的市场规模将进一步扩大。为实现碳中和这一大目标,布局BIPV也将成为新能源企业的重要一环。光伏和建筑行业的跨界融合将为两个传统行业注入新鲜血液。


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