建筑光伏BIPV行業(yè)專(zhuān)題研究：建筑光伏風(fēng)口已至BIPV市場(chǎng)空間廣闊

建筑光伏BIPV行業(yè)專(zhuān)題研究：建筑光伏風(fēng)口已至，BIPV市場(chǎng)空間廣闊一、建筑光伏是光伏未來(lái)的重要應(yīng)用方向分布式光伏的推廣催生出BAPV和BIPV兩類(lèi)建筑光伏形式。太陽(yáng)能光伏作為重要的可再生能源技術(shù)之一，在過(guò)去主要以集中式電站的形式在西北地區(qū)落地應(yīng)用。近年來(lái)隨著光伏項(xiàng)目向人口密集的東部地區(qū)推廣，分布式光伏開(kāi)始扮演愈加重要的角色。而建筑作為分布式光伏在城鎮(zhèn)中的主要載體，其與光伏的結(jié)合逐漸催生出了BAPV與BIPV兩類(lèi)不同的光伏應(yīng)用形式并逐漸推廣開(kāi)來(lái)。其中BAPV技術(shù)已經(jīng)成熟，目前是國(guó)內(nèi)建筑光伏的主要形式，大量相關(guān)項(xiàng)目正在廣泛建設(shè)中；BIPV技術(shù)則逐漸發(fā)展出晶硅型和薄膜型兩類(lèi)不同的技術(shù)路線(xiàn)，并以與建材結(jié)合的形式體現(xiàn)出相較BAPV更多的優(yōu)點(diǎn)，展現(xiàn)了更廣闊的應(yīng)用空間。1、分布式光伏市場(chǎng)空間仍待開(kāi)發(fā)（1）光伏發(fā)電技術(shù)的起點(diǎn)——集中式電站太陽(yáng)能是人類(lèi)最早利用的能源之一，也是目前發(fā)展最快的可再生能源技術(shù)之一。光伏發(fā)電技術(shù)起源最早可追溯至1839年法國(guó)科學(xué)家E.Becquerel發(fā)現(xiàn)的液體光生伏特效應(yīng)，之后1954年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出首個(gè)有實(shí)用功能的單晶硅太陽(yáng)能電池；而光伏發(fā)電技術(shù)的廣泛開(kāi)發(fā)是在1973年石油危機(jī)之后，各國(guó)開(kāi)始尋求新能源的開(kāi)發(fā)應(yīng)用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源，直到1997年《京都議定書(shū)》的簽訂，光伏技術(shù)應(yīng)用推廣正式提上日程。自21世紀(jì)開(kāi)始，全球太陽(yáng)能光伏裝機(jī)容量迅速上升，2020年全球光伏裝機(jī)量達(dá)到758.9GW，過(guò)去15年CAGR達(dá)到39.0%。在中國(guó)，隨著對(duì)新能源的重視程度提升，風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)量近年來(lái)增長(zhǎng)迅速，2010年到2020年中國(guó)風(fēng)電與光伏裝機(jī)量復(fù)合增長(zhǎng)率分別為22.2%和63.7%，2020年中國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)72GW，新增光伏裝機(jī)49GW，是全球新增可再生發(fā)電能源裝機(jī)量最多的國(guó)家。集中式光伏電站是國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的最初應(yīng)用形式。集中式電站指利用荒漠地區(qū)的廣闊空間和相對(duì)穩(wěn)定的太陽(yáng)能資源，集中建設(shè)的大型光伏電站，具有選址靈活、空間限制小、擴(kuò)容相對(duì)容易，運(yùn)行成本低、便于集中管理等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠充分利用太陽(yáng)輻射與用電負(fù)荷的正調(diào)峰特性，起到削峰的作用。因此在國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電技術(shù)推廣早期，集中式電站一直是主要的應(yīng)用方式，裝機(jī)量占比在80%以上；近年隨著分布式光伏的推廣，占比有所下降，但2021年國(guó)內(nèi)集中式光伏裝機(jī)量仍有199.1GW，占國(guó)內(nèi)光伏總裝機(jī)量的65.0%。在大力推廣發(fā)展太陽(yáng)能光伏的過(guò)程中，集中式電站逐漸體現(xiàn)出實(shí)際應(yīng)用上的缺陷。最主要的是供需模式的不平衡。大型集中式電站多建設(shè)在西北地區(qū)的荒漠地帶，但從需求端來(lái)說(shuō)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)重心在東南沿海地區(qū)，其用電需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后人口較為稀少的西北地區(qū)。大量集中式電站上馬建設(shè)后，西北當(dāng)?shù)氐妮旊娋W(wǎng)的輸送能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足光伏發(fā)電的大規(guī)模輸送需求。西北各省市的光伏項(xiàng)目一度出現(xiàn)嚴(yán)重的“棄光限電”現(xiàn)象，雖近年來(lái)特高壓輸電線(xiàn)路的建設(shè)緩解了這一問(wèn)題，但整體情況仍不容樂(lè)觀(guān)。未來(lái)隨著國(guó)內(nèi)能源轉(zhuǎn)型大勢(shì)帶來(lái)的光伏整體裝機(jī)量提高，亟需新的光伏電站模式來(lái)緩解傳統(tǒng)集中式電站的建設(shè)壓力。（2）充分利用資源的選擇——分布式電站太陽(yáng)能資源的輻射量對(duì)于太陽(yáng)能光伏的應(yīng)用十分重要。根據(jù)國(guó)家氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能評(píng)估中心劃分標(biāo)準(zhǔn)，可以按全年每平米水平光照輻射量將我國(guó)大致分為四類(lèi)地區(qū)。其中傳統(tǒng)的集中式電站限于空間條件的要求，主要覆蓋的是一類(lèi)和部分二類(lèi)地區(qū)，集中在我國(guó)西北地廣人稀的區(qū)域。對(duì)于人口密度較大，缺少集中電站的建設(shè)空間的東部地區(qū)，需要分布式光伏來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)靥?yáng)能資源的充分利用。分布式光伏電站一般指裝機(jī)規(guī)模較小、布置在用戶(hù)附近的發(fā)電系統(tǒng)。它一般接入10千伏或更低電壓等級(jí)的電網(wǎng)。具有輸出功率相對(duì)較小、易推廣、污染小、能夠緩解局地的用電緊張等特點(diǎn)。我國(guó)分布式光伏快速增長(zhǎng)始于2016年，彼時(shí)集中式電站補(bǔ)貼開(kāi)始退坡，分布式依然維持較高補(bǔ)貼水平，且光伏組件成本相較2010年有了明顯下降，同時(shí)在用戶(hù)側(cè)人們對(duì)于光伏電站的接受度有所提升。多重因素助力分布式光伏開(kāi)始得到推廣。相較于集中式電站，分布式光伏的應(yīng)用更加靈活。其可在農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū)，發(fā)展中的大、中、小城市或商業(yè)區(qū)附近建造，解決當(dāng)?shù)赜脩?hù)用電需求。同時(shí)，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中各電站相互獨(dú)立，用戶(hù)可以自行控制，不會(huì)發(fā)生大規(guī)模停電事故，安全可靠性比較高。目前，隨著“十四五”計(jì)劃的推進(jìn)，分布式光伏新增裝機(jī)量逐年提高。雖然2019、2020年受光伏財(cái)政補(bǔ)貼退坡以及疫情影響裝機(jī)量增長(zhǎng)有所放緩，但2021年分布式光伏裝機(jī)增速重新開(kāi)始上升，2021年全年國(guó)內(nèi)分布式光伏新增裝機(jī)量29GW，占全年新增光伏裝機(jī)總量的55%，歷史上首次突破50%。2015~2021年國(guó)內(nèi)分布式光伏裝機(jī)CAGR達(dá)61.4%，同期集中式光伏裝機(jī)CAGR為32.3%。2021年后隨著整縣推進(jìn)計(jì)劃的推進(jìn)，建筑分布式光伏市場(chǎng)被打開(kāi)，分布式光伏裝機(jī)量將繼續(xù)提升。2、分布式光伏的推廣帶來(lái)光伏建筑的發(fā)展機(jī)會(huì)（1）建筑與分布式光伏的簡(jiǎn)單結(jié)合——BAPV隨著分布式光伏電站在城市中逐步發(fā)展，城市建筑成為太陽(yáng)能光伏的主要載體。最早的光伏與建筑結(jié)合嘗試是將光伏器件直接安裝在建筑外圍，將建筑作為簡(jiǎn)單的光伏器件載體進(jìn)行發(fā)電，其系統(tǒng)與建筑物功能不發(fā)生沖突，一般適用于既有建筑的改造。這種光伏建筑形式被稱(chēng)為BAPV(BuildingAttachedPhotovoltaic)，也稱(chēng)為“安裝型”太陽(yáng)能光伏建筑。在目前較常見(jiàn)的BAPV光伏應(yīng)用中，普遍是在建筑屋頂上直接安裝附加的鋼結(jié)構(gòu)支架或者滑軌，并在之上安裝光伏板進(jìn)行發(fā)電。施工難度相對(duì)簡(jiǎn)單，安裝成本也較低。目前國(guó)內(nèi)分布式光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建設(shè)大多通過(guò)EPC招標(biāo)的形式分包給工程建設(shè)企業(yè)或光伏企業(yè)，如中國(guó)電建、中國(guó)能建、特變電工等。根據(jù)全國(guó)公共資源交易平臺(tái)公示數(shù)據(jù)，目前國(guó)內(nèi)BAPVEPC項(xiàng)目工程報(bào)價(jià)普遍在3.50~4.50元/W。由于BAPV結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于已有建筑改造的特點(diǎn)，在建筑光伏發(fā)展初期獲得了較快的發(fā)展，但在其推廣過(guò)程中也逐漸暴露出了一系列的問(wèn)題。首先是屋面荷載問(wèn)題，由于原建筑最初設(shè)計(jì)的時(shí)候并沒(méi)有考慮安裝光伏組件，往往很多建筑的荷載不滿(mǎn)足二次安裝要求，需要對(duì)原有屋面進(jìn)行再加固，或是加固困難，導(dǎo)致無(wú)法安裝光伏組件；其次，在現(xiàn)有的屋面上安裝光伏組件，會(huì)破壞原有建筑的防水層，在建完后需要對(duì)防水層進(jìn)行修補(bǔ)，存在重復(fù)建設(shè)的浪費(fèi)同時(shí)也給房屋的防水帶來(lái)一定的隱患；同時(shí)，BAPV與建筑的整合度低，鋪設(shè)后其附屬組件如逆變器和接線(xiàn)盒等設(shè)施難以收容整理，常常暴露在外，不但影響建筑整體外觀(guān)，也降低了BAPV的實(shí)際使用壽命。（2）建筑光伏一體化程度的深化——BIPV隨著光伏建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，原有的BAPV安裝型光伏一體化程度低，影響建筑整體結(jié)構(gòu)且不承擔(dān)建筑功能，同時(shí)BAPV需要重復(fù)建設(shè)對(duì)建材的浪費(fèi)問(wèn)題逐漸凸顯，尤其是傳統(tǒng)的晶硅板光伏對(duì)建筑屋頂?shù)母脑煊兄T多限制。隨著非晶硅（a-Si）、碲化鎘/硫化鎘（CdTe/CdS）以及銅銦鎵硒（CIGS）等薄膜化太陽(yáng)能電池的應(yīng)用逐漸成熟，以及太陽(yáng)能電池在航天技術(shù)中的應(yīng)用探討，逐漸發(fā)展出將光伏電池與建筑材料進(jìn)一步結(jié)合的應(yīng)用模式，即BIPV（Buildingintegratedphotovoltaics），或稱(chēng)建筑光伏一體化。同時(shí)開(kāi)發(fā)出包括光伏屋頂、光伏玻璃、光伏瓦等一系列應(yīng)用于BIPV的光伏建筑材料。BIPV按材料可分為晶硅型和薄膜型。晶硅型BIPV使用的仍是傳統(tǒng)的單晶硅或多晶硅光伏板，光伏組件是使用EVA或者PVB膠膜，在多層鋼化玻璃中間封裝的晶體硅電池片。隨著光伏行業(yè)的發(fā)展，晶體硅類(lèi)的轉(zhuǎn)換效率不斷提高，目前單晶硅的轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)26%，普遍單晶組件的轉(zhuǎn)化效率也可以達(dá)到18%；多晶硅的轉(zhuǎn)換效率略低，平均在16%左右。主要應(yīng)用于沒(méi)有透光需求的光伏屋頂項(xiàng)目；而對(duì)于透光有要求的屋頂或建筑立面項(xiàng)目，需要使用薄膜型的碲化鎘（CdTe）或銅銦鎵硒（CIGS）電池。薄膜電池普遍具備更佳的弱光性和溫度系數(shù)等優(yōu)勢(shì)，可在弱光等環(huán)境中廣泛應(yīng)用。CdTe電池目前是一種可快速生產(chǎn)的傳統(tǒng)硅基光伏技術(shù)的低成本替代品，是以SnO2或Cd2SnO4作為上電極、摻銅碳糊作為下電極，中間放置CdTe制成，具有相較c-Si電池更高的電子吸收率以及更理想的帶隙寬度。目前在實(shí)驗(yàn)室報(bào)告的CdTe光伏電池最高效率為21.5%，而商業(yè)應(yīng)用上的平均效率為14.7%。CIGS電池具有薄膜光伏技術(shù)中最高的能量轉(zhuǎn)換效率，目前在玻璃基板上的平均轉(zhuǎn)換率接近20%。其柔性、抗太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和高比功率特征使其成為目前行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的最具工業(yè)化前景的薄膜發(fā)電技術(shù)。相較于晶硅電池，薄膜電池雖然理論轉(zhuǎn)化率較低，但其實(shí)用性能更適配BIPV的應(yīng)用場(chǎng)景。首先，薄膜電池在弱光照條件下的工作情況要比晶體硅電池好，相較于晶硅電池對(duì)光照強(qiáng)度的高要求，薄膜電池可以在黃昏等光照較弱的條件下保持良好的工作效率；其次，薄膜電池更高的溫度系數(shù)能夠在高溫條件下保持工作性能。建筑光伏組件的實(shí)際工作溫度常常會(huì)高于25℃的標(biāo)準(zhǔn)溫度，而晶硅電池在高溫下的轉(zhuǎn)換效率衰減速率明顯高于薄膜電池；此外，薄膜光伏電池還有其他多方面的優(yōu)勢(shì)，其透光效果能滿(mǎn)足建筑尤其是立面的采光需求；可卷曲性適配建材外形，能夠滿(mǎn)足建筑對(duì)外觀(guān)的美學(xué)需求。未來(lái)隨著第二代太陽(yáng)能電池應(yīng)用的持續(xù)探討，以及第三代DSSC、CZTS、PSC、OPV等新一代光伏電池技術(shù)的開(kāi)發(fā)，薄膜光伏技術(shù)將在BIPV領(lǐng)域獲得更多應(yīng)用機(jī)會(huì)。目前BIPV產(chǎn)品按表現(xiàn)形式來(lái)看可分為建材型和構(gòu)件型兩種形式?！敖ú男汀盉IPV一體化更加完善，將光伏電池完全融合進(jìn)建材中，從外觀(guān)上可能與傳統(tǒng)建筑材料差別不大；而“構(gòu)件型”BIPV偏向標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，從外觀(guān)上較易與傳統(tǒng)建材區(qū)分。理論上，“建材型”BIPV是成熟的BIPV產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)完全一體化之后的最理想形式。如特斯拉的光伏屋頂瓦片SolarRoof，直接將電池片作為瓦片安裝在屋頂上，外觀(guān)與傳統(tǒng)屋頂幾乎沒(méi)有區(qū)別。但這樣完全失去了鋼結(jié)構(gòu)的輔助，對(duì)光伏瓦或光伏磚本身的材料強(qiáng)度和性能提出了更高的要求，同時(shí)也要求光伏組件有更高的定制化特征以適配不同的建筑需求，難以形成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，成本較高，短時(shí)間內(nèi)還難以向市場(chǎng)推廣。目前市場(chǎng)上的主流BIPV還是將光伏組件與建筑構(gòu)件結(jié)合成整體構(gòu)件，即“構(gòu)件型”BIPV。主要以光伏屋頂、光伏幕墻、光伏遮陽(yáng)板等為主。一方面能夠最高程度地保持組件發(fā)電效率、最大化電池有效發(fā)電面積在屋頂面積中占比，以達(dá)到最大化光伏發(fā)電屋頂性?xún)r(jià)比，另一方面標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件也限制了其應(yīng)用場(chǎng)景，目前主要應(yīng)用于工商業(yè)廠(chǎng)房屋頂、防雨車(chē)棚等大面積屋頂，以及大型工商業(yè)建筑的外側(cè)幕墻。我國(guó)2004年即在深圳園博園和北京天普工業(yè)園中建成了國(guó)內(nèi)首批BIPV項(xiàng)目，之后的2010年，無(wú)錫尚德總部研發(fā)大樓玻璃幕墻BIPV示范項(xiàng)目落成，成為當(dāng)時(shí)全球最大的單體BIPV示范項(xiàng)目，近十年來(lái)，BIPV在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用逐漸推廣開(kāi)來(lái)，越來(lái)越多的BIPV項(xiàng)目開(kāi)始落地并投入使用。二、能源轉(zhuǎn)型帶來(lái)建筑減碳需求，光伏建筑成為發(fā)力方向能源轉(zhuǎn)型下建筑光伏的減排功能被開(kāi)發(fā)，政策打開(kāi)廣闊市場(chǎng)。全球范圍內(nèi)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型是21世紀(jì)的重要議題，各國(guó)紛紛推出碳減排計(jì)劃與政策。我國(guó)為實(shí)現(xiàn)“

雙碳”目標(biāo)，開(kāi)始積極推動(dòng)包括建筑光伏在內(nèi)的綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。自“十四五”起，國(guó)家推出了包括“整縣推進(jìn)”在內(nèi)的一系列分布式光伏建設(shè)政策，要求黨政機(jī)關(guān)建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于50%；公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于40%；工商業(yè)廠(chǎng)房屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于30%；居民屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于20%。同時(shí)近十年來(lái)光伏組件價(jià)格的大幅下降減少了建筑光伏建設(shè)的成本，國(guó)家政策與市場(chǎng)價(jià)格的雙重驅(qū)動(dòng)下，建筑光伏市場(chǎng)前景可期。1、全球能源轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行，碳減排計(jì)劃帶來(lái)綠色建筑政策廣泛落地化石能源的發(fā)現(xiàn)和使用，帶來(lái)了人類(lèi)歷史的一大飛躍。然而，隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展，化石能源的過(guò)度開(kāi)采、使用也造成了越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。工業(yè)革命以來(lái)，化石能源燃燒產(chǎn)生的二氧化碳累計(jì)達(dá)2.2萬(wàn)億噸，全球地表平均溫度已升高1.1℃，氣候風(fēng)險(xiǎn)下，全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型迫在眉睫。1997年149個(gè)國(guó)家和地區(qū)的代表通過(guò)了旨在限制發(fā)達(dá)國(guó)家溫室氣體排放量以抑制全球變暖的《京都議定書(shū)》，這是首個(gè)關(guān)于全球碳減排的國(guó)際協(xié)議，標(biāo)志著全球能源轉(zhuǎn)型正式提上日程。在《京都議定書(shū)》的協(xié)議內(nèi)容到期之后，各國(guó)于2015年在巴黎簽署了第二份氣候協(xié)議《巴黎協(xié)定》，旨在大幅減少全球溫室氣體排放，將本世紀(jì)全球氣溫升幅限制在2℃以?xún)?nèi)，同時(shí)尋求將氣溫升幅進(jìn)一步限制在1.5℃以?xún)?nèi)的措施。根據(jù)國(guó)際可再生能源署（IRENA）的預(yù)測(cè)，到2050年，電力將逐步取代傳統(tǒng)能源成為能源的主要載體，占到整體能源消耗量的50%。但當(dāng)下煤電仍是電力能源主要來(lái)源，在發(fā)電過(guò)程中會(huì)制造大量的溫室氣體排放，要實(shí)現(xiàn)2050“零排放”目標(biāo)，未來(lái)必須將煤電逐步更換為其他清潔電能如風(fēng)電、光伏、生物能等。預(yù)計(jì)到2030年，可再生能源裝機(jī)量需達(dá)到目前的三倍，而到2050年，可再生能源裝機(jī)量須達(dá)到28000GW?；趯?duì)可再生能源的迫切需求，世界各國(guó)自2016年后開(kāi)始積極推動(dòng)自身的綠色能源發(fā)展并提出了不同計(jì)劃。根據(jù)IEA數(shù)據(jù)，當(dāng)下建筑業(yè)的碳排放量約占世界碳排放總量的30%，而在發(fā)達(dá)國(guó)家，建筑碳排放占比更加突出，例如歐洲建筑業(yè)碳排放占其整體碳排放的40%左右。根據(jù)IEA的數(shù)據(jù)，建筑運(yùn)行碳排放中，電力消耗的貢獻(xiàn)占1/3以上，故自2010年以來(lái)，歐美各國(guó)推出了一系列圍繞清潔電能，尤其是光伏建筑的綠色建筑相關(guān)激勵(lì)方案或指導(dǎo)政策。2021年開(kāi)始，越來(lái)越多的綠色建筑發(fā)展策略和方案開(kāi)始逐步落地。2、中國(guó)減排壓力大，建筑光伏帶來(lái)建筑減碳可能中國(guó)目前是世界第一碳排放大國(guó)。自改革開(kāi)放后，鑒于中國(guó)龐大的人口基數(shù)以及高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，中國(guó)的碳排放量迅速增高。尤其進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)年度碳排放量從2000年的34.4億噸增長(zhǎng)至2020年的106.7億噸。2020年，中國(guó)CO2排放量占全球CO2排放總量的30.65%，為全球第一。作為制造業(yè)大國(guó)，中國(guó)的大量工業(yè)碳排放量難以避免。我國(guó)工業(yè)能源消費(fèi)占比超過(guò)60%，同時(shí)煤炭仍是國(guó)內(nèi)能源來(lái)源主力，單位能源碳排放量較高。即使我國(guó)2016年單位GDP碳排放量已經(jīng)降至0.575kg/$，相較于發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)的數(shù)據(jù)仍有較大差距。考慮未來(lái)短時(shí)間內(nèi)中國(guó)制造業(yè)大國(guó)的國(guó)際地位不會(huì)改變，我國(guó)工業(yè)減排阻力較大。建筑業(yè)碳排放占比居高不下，光伏應(yīng)用潛力明顯。考慮全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境對(duì)我國(guó)制造業(yè)的需求以及我國(guó)當(dāng)下低碳技術(shù)和清潔能源技術(shù)的不足，短期國(guó)內(nèi)大部分制造業(yè)還難以實(shí)現(xiàn)迅速的綠色轉(zhuǎn)型。另一方面，國(guó)內(nèi)建筑業(yè)同樣在碳排放總量中占有較高比例，相較于傳統(tǒng)的制造業(yè)，建筑的碳排放量，尤其是建筑日常運(yùn)行中產(chǎn)生的碳排放量要更加靈活，削減起來(lái)阻力更小、技術(shù)更為完善。根據(jù)中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2018年我國(guó)建筑全過(guò)程碳排放總量為49.3億噸CO2，占全國(guó)當(dāng)年碳排放總量的51.3%。其中建材生產(chǎn)階段碳排放27.2億噸CO2，占全國(guó)碳排放的比重為28.3%；建筑施工階段碳排放1億噸CO2，占全國(guó)碳排放的比重為1%；建筑運(yùn)行階段碳排放21.1億噸CO2，占全國(guó)碳排放的比重為21.9%。對(duì)于建筑業(yè)綠色轉(zhuǎn)型過(guò)程而言，較易完成轉(zhuǎn)型的部分是建筑運(yùn)行碳排放部分，即建筑運(yùn)行過(guò)程中用戶(hù)耗電、烹飪等日?；顒?dòng)形成的碳排放。建筑住戶(hù)在日常工作生活中的能源消耗是目前建筑運(yùn)行碳排放的主要來(lái)源，包括日常生活中的采暖、照明、電器使用等。就目前而言，對(duì)于我國(guó)大部分城鎮(zhèn)建筑，電能承擔(dān)了除北方地區(qū)集中供暖外大部分的建筑能耗。目前我國(guó)煤電比重仍有68.5%，而根據(jù)IEA提出的2050“零排放”計(jì)劃，截止2050年，應(yīng)至少有70%的發(fā)電量來(lái)自于光伏、風(fēng)電等可再生能源，未來(lái)需將當(dāng)下的煤電產(chǎn)能逐步替換為其他可再生清潔電能。建筑光伏一方面可以為建筑本身提供清潔的運(yùn)行能源，降低建筑運(yùn)行碳排放量；另一方面可以并網(wǎng)作為傳統(tǒng)煤電的替代，實(shí)現(xiàn)綠色能源的轉(zhuǎn)型。由此建筑光伏成為當(dāng)下能源轉(zhuǎn)型的重要發(fā)力點(diǎn)。3、“雙碳”目標(biāo)下，建筑光伏政策開(kāi)始密集出臺(tái)我國(guó)建筑光伏行業(yè)曾經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的蟄伏期。早在2009年3月，財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合推出“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”，鼓勵(lì)城市光電建筑一體化應(yīng)用；同年7月，財(cái)政部、科技部、國(guó)家能源局聯(lián)合宣布正式啟動(dòng)“金太陽(yáng)”示范工程，支持光伏發(fā)電技術(shù)在各領(lǐng)域的示范應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。這兩個(gè)計(jì)劃曾在短時(shí)間內(nèi)刺激了國(guó)內(nèi)的建筑光伏市場(chǎng)，但僅限于鼓勵(lì)和支持，項(xiàng)目經(jīng)過(guò)短暫的紅火之后便趨于平淡。同時(shí)，早年光伏組件尤其是晶硅光伏組件相對(duì)較高的價(jià)格也限制了分布式光伏這類(lèi)采購(gòu)量較低的光伏項(xiàng)目的發(fā)展。2013年開(kāi)始，《太陽(yáng)能光伏金太陽(yáng)示范工程》不再進(jìn)行新增申請(qǐng)審批，標(biāo)志著金太陽(yáng)工程正式退出中國(guó)光伏發(fā)展舞臺(tái)。2016年巴黎協(xié)定的簽署給建筑光伏的發(fā)展帶來(lái)了新機(jī)遇。2016年2月，中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》，提出要推廣綠色建筑和建材，支持和鼓勵(lì)各地結(jié)合資產(chǎn)特點(diǎn)推廣應(yīng)用太陽(yáng)能發(fā)電等新能源技術(shù)；同年11月正式將建筑光伏納入了“十三五”一系列電力、能源、可再生技術(shù)的規(guī)劃范疇，正式宣布將大力推進(jìn)屋頂分布式光伏項(xiàng)目。自此，一系列建筑光伏和綠色建筑相關(guān)政策開(kāi)始推出并落地。同時(shí)，相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也開(kāi)始逐步制定。此外，2016年到2021年，晶硅光伏組件價(jià)格下跌了62.6%，薄膜光伏組件下跌了60.7%。除了成本的降低，技術(shù)的改進(jìn)也幫助市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展，如提高光伏電池的效率、改進(jìn)涂層、增強(qiáng)系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)并優(yōu)化安裝系統(tǒng)等，從側(cè)面減少了建筑光伏推廣的阻力，相關(guān)市場(chǎng)開(kāi)始打開(kāi)?！笆濉币詠?lái)，我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策，極大地推動(dòng)了綠色建筑及建筑光伏的發(fā)展。截至2019年底，全國(guó)累計(jì)綠色建筑面積超過(guò)50億平方米，獲得綠色建筑標(biāo)識(shí)的項(xiàng)目累計(jì)2萬(wàn)個(gè)，建筑面積超22億平方米，新建綠色建筑占城鎮(zhèn)新建建筑的比例高達(dá)65%。2020年7月，住建部、發(fā)改委等七部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng)方案》的通知，明確目標(biāo)到2022年，當(dāng)年城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑面積占比達(dá)到70%。同時(shí)建筑光伏作為綠色建筑的重要一環(huán)，在十三五期間也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，包括《太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見(jiàn)》等多份文件都提出了對(duì)于建筑光伏尤其是光伏屋頂?shù)陌l(fā)展指導(dǎo)建議，持續(xù)推進(jìn)建筑光伏示范項(xiàng)目的發(fā)展。2021年隨著“十四五”計(jì)劃開(kāi)始推進(jìn)，建筑光伏項(xiàng)目推廣落地開(kāi)始加速。從2020年下半年開(kāi)始，在“3060碳中和碳達(dá)峰”政策帶來(lái)能源轉(zhuǎn)型壓力驅(qū)動(dòng)下，建筑光伏項(xiàng)目推進(jìn)開(kāi)始加速。2021年5月，住建部等15部門(mén)聯(lián)合發(fā)布

《關(guān)于加強(qiáng)縣城綠色低碳建設(shè)的意見(jiàn)》，鼓勵(lì)提升新建廠(chǎng)房、公共建筑等屋頂光伏比例和實(shí)施光伏建筑一體化開(kāi)發(fā)等方式，構(gòu)建縣城綠色低碳能源體系，推廣分散式風(fēng)電、分布式光伏、智能光伏等清潔能源應(yīng)用。6月，能源局發(fā)布

《關(guān)于整縣屋頂分布式光伏開(kāi)發(fā)試點(diǎn)方案的通知》，明確黨政機(jī)關(guān)建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于50%；

學(xué)校、醫(yī)院、村委會(huì)等公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于40%；工商業(yè)廠(chǎng)房屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于30%；農(nóng)村居民屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于20%。建筑分布式光伏項(xiàng)目的推進(jìn)開(kāi)始從國(guó)家政策層面加速。隨著分布式光伏的逐步推進(jìn)，各地方也開(kāi)始推出相關(guān)推廣計(jì)劃，分布式光伏開(kāi)始參與市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)。北京在2021年11月《關(guān)于支持北京城市副中心高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》中規(guī)定新建大型公共建筑執(zhí)行三星級(jí)綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)將安裝光伏設(shè)施作為強(qiáng)制性要求；上海在2021年9月發(fā)布的《上海市綠色建筑管理辦法》中要求新建民用建筑，應(yīng)當(dāng)按照綠色建筑基本級(jí)及以上標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，新建國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑、大型公共建筑應(yīng)當(dāng)按照綠色建筑二星級(jí)及以上標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。同時(shí)，隨著光伏發(fā)電的成本進(jìn)一步下降，自2021年6月發(fā)改委公告工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目中央財(cái)政不再補(bǔ)貼，實(shí)行平價(jià)上網(wǎng)起，光伏財(cái)政補(bǔ)貼開(kāi)始退坡，預(yù)計(jì)2022年地方補(bǔ)貼也將逐漸退出。中央補(bǔ)貼的中止一方面說(shuō)明目前分布式光伏項(xiàng)目投資收益正逐漸轉(zhuǎn)好，即使平價(jià)上網(wǎng)也能抹平光伏發(fā)電的成本，已不再需要補(bǔ)貼來(lái)彌補(bǔ)價(jià)格缺口；另一方面意味著分布式光伏將開(kāi)始完全市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)，建筑光伏的商業(yè)模式將愈加完善。三、政策支持下建筑光伏藍(lán)海形成，市場(chǎng)空間廣闊“雙碳”目標(biāo)下，預(yù)計(jì)未來(lái)5年國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)迅速增長(zhǎng)。2021年國(guó)內(nèi)分布式光伏新增裝機(jī)29GW，同比增長(zhǎng)87%；

其中戶(hù)用光伏新增裝機(jī)量21.5GW，同比增長(zhǎng)112.9%，未來(lái)仍將維持較高增速。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有存量建筑市場(chǎng)和未來(lái)增量建筑市場(chǎng)空間的測(cè)算，我們預(yù)計(jì)截止到2025年，國(guó)內(nèi)建筑光伏屋頂裝機(jī)量將達(dá)到237.42GW，其中BIPV屋頂累計(jì)裝機(jī)28.66GW，BAPV屋頂累計(jì)裝機(jī)209.76GW，分別占裝機(jī)總量的12.07%和87.93%，2021~2025年新增建筑光伏裝機(jī)量的CAGR超過(guò)20%；建筑光伏立面以BIPV為主，預(yù)計(jì)累計(jì)裝機(jī)量達(dá)10.63GW。1、建筑光伏行業(yè)仍待發(fā)展，國(guó)內(nèi)政策指引市場(chǎng)空間廣闊在“雙碳”目標(biāo)指引下，“十四五”各省市自治區(qū)光伏裝機(jī)規(guī)模繼續(xù)提升，助力建筑光伏裝機(jī)量增加。2021年全國(guó)新增光伏裝機(jī)容量54.93GW，累計(jì)光伏裝機(jī)容量已達(dá)到308.36GW。根據(jù)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，“十四五”期間，中國(guó)年均光伏新增裝機(jī)規(guī)模將達(dá)70-90GW，據(jù)此推算，未來(lái)5年，光伏新增總裝機(jī)量將達(dá)350-450GW，其中2022年國(guó)內(nèi)新增光伏裝機(jī)容量將在75GW以上。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委能源研究所的預(yù)測(cè)，到2025年，光伏總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到730GW，占全國(guó)總發(fā)電裝機(jī)的24%；全年發(fā)電量為8770億千瓦時(shí)，占當(dāng)年全社會(huì)用電量的9%。隨著光伏裝機(jī)量的持續(xù)提升，分布式光伏的裝機(jī)容量也水漲船高。我國(guó)的分布式光伏可按主要使用者分為戶(hù)用光伏和工商業(yè)光伏，2021年國(guó)內(nèi)分布式光伏新增裝機(jī)量約29GW，其中戶(hù)用光伏達(dá)到21.5GW。2021年1~12月，戶(hù)用光伏新增裝機(jī)容量整體呈現(xiàn)逐漸上揚(yáng)趨勢(shì)。而建筑光伏是分布式光伏最主要的應(yīng)用形式，BAPV和BIPV項(xiàng)目合計(jì)占據(jù)國(guó)內(nèi)分布式光伏項(xiàng)目的80%，隨著“雙碳”目標(biāo)帶來(lái)的新能源發(fā)展需求以及整縣推進(jìn)、公共/廠(chǎng)房屋頂光伏覆蓋率目標(biāo)等光伏政策的逐步落地，未來(lái)“十四五”期間建筑光伏行業(yè)市場(chǎng)空間將進(jìn)一步增長(zhǎng)。目前建筑光伏仍處于行業(yè)發(fā)展初期，仍以BAPV為主，BIPV裝機(jī)量有待提升。BIPV在國(guó)外起步較早，而國(guó)內(nèi)目前仍處于行業(yè)起步階段。根據(jù)BIPVBoost數(shù)據(jù)，2018年全球BIPV裝機(jī)量最多的國(guó)家為日本，累計(jì)裝機(jī)量3.0GW，而中國(guó)累計(jì)裝機(jī)量?jī)H有0.1GW。2019及2020年，全球BIPV新增裝機(jī)量分別為1.15GW和2.3GW，僅占當(dāng)年新增光伏裝機(jī)量的0.95%和1.73%；其中中國(guó)2020年BIPV裝機(jī)量709MW，僅占國(guó)內(nèi)分布式光伏裝機(jī)量的4.5%，占新增光伏裝機(jī)總量的1.5%。未來(lái)BIPV仍有較大的成長(zhǎng)空間，根據(jù)n-techResearch預(yù)測(cè)，2025年全球BIPV新增裝機(jī)量將達(dá)到6.6GW，其中中國(guó)新增裝機(jī)量達(dá)到2.3GW以上，4年CAGR將近55%。2、建筑屋頂——建筑光伏的主要應(yīng)用場(chǎng)景，市場(chǎng)空間廣闊目前建筑光伏尤其是BAPV項(xiàng)目，主流選擇的安裝位置是建筑的屋頂。屋頂光伏目前具有幾點(diǎn)明顯的優(yōu)勢(shì)：首先在屋頂上，對(duì)于BAPV項(xiàng)目，其光伏陣列可以按照光照入射的最佳角度安裝，最大限度地獲得發(fā)電量。對(duì)于BIPV項(xiàng)目，雖然光伏組件安裝角度需要貼合建筑本身的外形，但大多也都能獲得較好的入射角度，發(fā)電效率良好；其次，大多數(shù)情況下，建筑屋頂沒(méi)有明顯的采光需求，對(duì)屋頂?shù)耐腹庑阅芤筝^低，故可以采用常規(guī)晶體硅光伏組件，投資成本較低，經(jīng)濟(jì)性較好。目前的屋頂光伏項(xiàng)目，BAPV可使用時(shí)間較短，大概在20年左右；BIPV由于密封性能更好，維護(hù)更容易，可達(dá)到50年以上的使用壽命。接下來(lái)我們將從存量建筑改造和新建建筑安裝兩個(gè)維度測(cè)算光伏屋頂?shù)难b機(jī)空間。根據(jù)住建部公布的各類(lèi)建筑用地面積數(shù)據(jù)，排除掉無(wú)法應(yīng)用屋頂?shù)牡缆方煌ㄓ玫睾途G地廣場(chǎng)用地等，可將建筑用地大致分為住宅用地和工商業(yè)及工業(yè)用地。根據(jù)《城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，2020年我國(guó)建筑用地總計(jì)651.37億平方米，相較2017年增加27.5億平方米，4年復(fù)合增長(zhǎng)率1.45%。其中住宅用地306.93億平方米，相較2017年增長(zhǎng)20.71億平米；工商業(yè)及公共建筑用地344.44億平方米，相較2017年增長(zhǎng)6.79億平方米。目前我國(guó)住宅建筑用地和工商業(yè)及公用建筑用地面積增長(zhǎng)速率相對(duì)穩(wěn)定，若按當(dāng)下平均增長(zhǎng)數(shù)率預(yù)測(cè)，到2025年我國(guó)建筑用地存量面積將達(dá)到703.9億平方米，其中住宅用地將達(dá)到341.2億平方米，5年CAGR=2.14%；工商業(yè)及公用建筑用地362.7億平方米，5年CAGR=1.04%。2021~2025年整體建筑用地將增加42.4億平方米。由于我國(guó)存量建筑面積巨大，在未來(lái)3~5年內(nèi)國(guó)內(nèi)建筑光伏市場(chǎng)仍將以存量市場(chǎng)改造為主。按照我國(guó)建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃規(guī)范，住宅用地建筑密度應(yīng)在30%以下，工商業(yè)及公共建筑密度一般在40%~50%，我們按照住宅用地建筑密度25%、工商業(yè)建筑密度45%計(jì)算，目前國(guó)內(nèi)住宅建筑屋頂面積約為78.38億平方米，工商業(yè)及公用建筑屋頂面積約為156.61億平方米。同時(shí)由于建筑屋頂需要給電梯機(jī)房、樓梯間、女兒墻、檢修通道預(yù)留空間，實(shí)際屋頂可安裝光伏面積比例坡面屋頂一般在60%左右，平面屋頂為70%左右。取均值65%估算得實(shí)際住宅建筑屋頂可安裝光伏面積約為50.94億平方米，工商業(yè)及公用建筑按平面屋頂測(cè)算，可安裝面積約為109.63億平方米。2021年國(guó)內(nèi)建筑屋頂總計(jì)可安裝光伏存量面積為160.57億平方米。根據(jù)“整縣推進(jìn)”的指導(dǎo)目標(biāo)，政府行政建筑光伏覆蓋率應(yīng)達(dá)到50%，公用建筑光伏覆蓋率達(dá)到40%，工商業(yè)建筑光伏覆蓋率達(dá)到30%，戶(hù)用光伏覆蓋率達(dá)到20%。但考慮整縣推進(jìn)計(jì)劃并未覆蓋城市建筑，且改造需要時(shí)間，我們假設(shè)截止2025年整體存量建筑屋頂改造比例，住宅為1%，工商業(yè)及公用建筑改造比例為10%，則截止2025年國(guó)內(nèi)存量建筑實(shí)際光伏屋頂改造面積估算為11.47億平方米。根據(jù)上文測(cè)算，2021~2025年，住宅用地面積將增長(zhǎng)34.28億平方米，工商業(yè)及公用建筑將增長(zhǎng)18.28億平方米。據(jù)前文假設(shè)，住宅建筑密度25%，工商業(yè)建筑密度45%，新增住宅建筑屋頂面積為8.57億平方米，工商業(yè)建筑屋頂面積為8.23億平方米。根據(jù)國(guó)務(wù)院下發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，2025年新增工商業(yè)建筑光伏覆蓋率應(yīng)達(dá)到50%，我們按戶(hù)用光伏滲透率10%、工商業(yè)建筑光伏滲透率50%測(cè)算，疊加屋頂可安裝光伏比例，估算得到2021~2025年，國(guó)內(nèi)戶(hù)用建筑屋頂光伏新增面積在0.35億平方米、工商業(yè)建筑屋頂光伏新增面積為1.74億平方米。根據(jù)以上對(duì)存量市場(chǎng)與增量市場(chǎng)的估算，我們得出截止2025年國(guó)內(nèi)累計(jì)建筑屋頂光伏裝機(jī)面積約為13.57億平方米。目前國(guó)內(nèi)頭部光伏組件廠(chǎng)商傳統(tǒng)晶硅光伏組件的單位面積STC功率1可達(dá)到200W/m2，考慮未來(lái)部分屋頂光伏可能需要使用功率更低的薄膜組件，我們保守估計(jì)未來(lái)建筑光伏屋頂平均單位面積STC功率為175W/m2，則截止2025年，國(guó)內(nèi)建筑光伏屋頂累計(jì)裝機(jī)規(guī)模估算值為237.42GW。根據(jù)能源局最新公布數(shù)據(jù)，2021年國(guó)內(nèi)新增分布式光伏裝機(jī)29GW，按80%為建筑光伏計(jì)，截止2021年國(guó)內(nèi)建筑光伏累計(jì)裝機(jī)量已有85.85GW。據(jù)此計(jì)算，2022~2025年國(guó)內(nèi)新增光伏屋頂151.57GW，4年CAGR=20.65%。3、建筑立面——應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜，市場(chǎng)潛力待激發(fā)相較于建筑光伏屋頂只能將光伏組件安裝在建筑的一個(gè)表面，光伏立面理論上擁有更大的潛在改造面積，可以在建筑