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BIPV崎路曲折

2021-04-20 14:13:20 能源杂志   作者: 武魏楠 田甜  

2009年,无锡尚德全新光伏研发中心大楼落成。整座建筑最大的亮点无疑是高达37米、占地面积18000平方米的光伏幕墙系统。这是当时全球最大的光伏建筑一体化建筑,总装机容量1MW,年发电量超过70万千瓦时。为兼顾建筑设计美观和光伏发电效率,光伏幕墙被设计为70度的安装倾角。

10多年后,无锡尚德退出光伏组件第一梯队,光伏建筑一体化(BIPV)却进入了一个全新的阶段。

2021年3月4日,隆基股份(以下简称“隆基”)公告宣布,公司拟以协议转让方式现金收购森特士兴集团股份有限公司(以下简称“森特股份”)1.31亿股,交易对价16.35亿元,占目标公司截至2020年12月31日总股本的27.25%。交易完成后,隆基将成为森特股份第二大股东。

公告表示,本次收购有助于促进双方业务融合,充分发挥森特股份在建筑屋顶设计、维护上的优势,同时结合隆基股份在BIPV产品制造上的优势,双方共同开拓大型公共建筑市场的业务发展,有助于公司扩大分布式市场范围,拓展光伏产品的应用场景。

隆基此举将2020年以来的BIPV热潮再度推高。

BIPV是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术,也就是光伏建筑一体化。简单理解,就是将光伏电池和建材直接结合成砖墙、幕布、屋顶等。

BIPV发展历史悠久,但受困于成本、技术,一直没有广泛应用。尚德推动的BIPV应用也多局限于示范项目或者地标建筑的绿色能源应用等领域。

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2020年,在光伏迈入平价时代之时,BIPV热潮在行业内汹涌袭来。2020年也被行业称之为BIPV元年。补贴取消、成本下降、碳中和目标等将BIPV推向新战略高度。

然而,除了部分示范项目外,BIPV大规模推广落地仍面临多重问题。包括光伏企业、建筑企业及设计院在内均在力推BIPV发展,但多重矛盾也不断涌现。

生态圈扩容

在2020年SNEC展上,隆基推出独立研发的工商业BIPV屋顶——隆顶。同时,隆基还推出另一款光伏+建筑新品——隆锦。这是一款专门针对建筑外立面开发的屋面光伏产品。据媒体报道,隆基内部对BIPV业务的计划是到2024年左右实现100亿元的营收。

此次收购森特股份,可以说是隆基在打造完产品后,在推广渠道上的布局和加码。负责BIPV业务的隆基新能源是隆基四大事业部之一,与组件、硅片和清洁能源等业务线并列。

近两年,国内主流光伏厂商均在BIPV领域有所布局。以组件厂商为例,隆基、晶科、东方日升、正泰、尚德等均涉猎BIPV领域。

2020年,晶科首次推出多款BIPV幕墙,涵盖多种色彩及透光率等产品选型。2020年1月,采用晶科能源BIPV产品的150千瓦光伏车棚落地运营。

在3月9日的一次投资者互动平台上,东方日升对投资者表示,目前公司正在研究多款BIPV产品,同时透露正在与科研院所及产业链系统单位等合作共同推动BIPV项目产业化落地。

此前,东方日升产品总监莊英宏透露,东方日升常州金坛厂区已经投建2兆瓦的BIPV资源,与合作伙伴一起共同尝试从BAPV到BIPV的思路转变。

作为逆变器龙头,2020年4月8日阳光电源与凯盛集团签署战略合作协议。根据协议,双方将在技术研发、项目推广、产品互用、国际业务支持和行业协会建设等方面开展全方位、多形式的战略合作,重点加强BIPV系统设计、工程施工、运营方面的技术、质量、管理规范等领域的深层次合作。

产业另一配套厂商——亚玛顿玻璃早在2019年开始向特斯拉提供太阳能瓦片玻璃。2020年,亚玛顿发布公告,计划募资1.34亿元投产4条BIPV玻璃智能化深加工建设项目,加速推进BIPV业务。

在国内光伏圈,人们对BIPV发展并不陌生。我国光伏产业最早的一批龙头企业均很早就在BIPV领域有所实践。

嘉盛光电总经理张翼飞介绍,2005德国颁布《可再生能源法》,光伏产业开始爆发,欧洲国家开始在BIPV领域进行实践。作为国内最早一批光伏企业,彼时的英利集团也与欧洲同步,确定地面电站、屋顶分布式、与建筑结合三大板块。

张翼飞说,2008年开始,国内一直有大型BIPV项目推进。这一势头直到2013年—2015年才有所回落。“2018年的531之后,行业感觉没有出路,又将BIPV提上一个高度,又开始陆续有项目落地。但那个时候相当于光伏行业热,建筑行业冷。”

BIPV横跨工业级光伏与民用级建材两个领域。在设计、测算和施工上与集中式电站和分布式电站有着完全不同的方法和逻辑。因此,BIPV产业生态圈不断扩容。除主流光伏厂商外,呈现越发多元的状态。

此前被晶硅击败的薄膜路线,也试图通过BIPV回归市场。目前,中建材旗下凯盛集团、国家能源集团等均在抓紧布局光伏薄膜BIPV。

在此前的一次行业会议上,中国建材凯盛薄膜推广总监李明辉透露,目前中建材的薄膜产品已经实现规模化量产。

而就在不久前,国家能源集团自主研发的光伏建筑一体化能源集控与实验平台落成。而其背后的技术来自此前神华集团在薄膜领域的低调布局。2017年,合并前的神华集团联手上海电气和德国曼兹,一起创建薄膜技术NICE公司。

此外,中化集团旗下地产和酒店版块公司中国金茂也在开发BIPV市场。去年9月,中国金茂旗下金茂绿建智慧能源研究院光伏建材产品召开中期专家评审会。

相关企业在2020年集中瞄准BIPV的布局,毫无疑问与我国光伏产业的发展脉络密切相关。集中式电站大规模爆发,光伏度电成本随之下降,分布式投资收益率越发明朗。随着光伏+应用场景的丰富,BIPV也随之升温。

另一个不能忽视的驱动力,则来自于“碳中和”目标下建筑产业减排的巨大需求。

BIPV的春天

“BIPV距产业化与市场化仅差临门一脚。”中国BIPV联盟秘书长夏爱民对于BIPV的未来发展给出了自己的判断。

碳中和带来的减排需求直接推动BIPV发展,光伏成本大幅下降,以及国家和地方的鼓励政策也为BIPV的落地奠定基础。

建筑领域一直是碳排大户。中国建筑行业规模位居世界第一,现有城镇总建筑存量约650亿平方米。根据清华大学建筑节能研究中心对我国建筑领域用能及排放的核算结果,2018年我国建筑建造和运行用能占全社会总能耗的37%;建筑改造和运行相关的二氧化碳排放占我国全社会排放的42%。

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根据中国建筑节能协会能耗统计专委会发布的《中国建筑能耗研究报告(2019)》,中国建筑行业的碳排放将继续增加,达到峰值时间预计为2039年前后。也就是说,在全国碳排放总量达峰之后,建筑行业的碳排放仍将继续增长9年。因此,中国能否在2060年前实现“碳中和”,将在一定程度上取决于建筑业的表现。

建筑领域碳减排将是我国实现碳中和的主战场。英利集团国家实验室主任宋登元测表示,预计到“十四五”结束,绿色建筑将新增70亿平方米;此外“十四五”期间旧城改造还有10%,近40亿平米的市场。未来BIPV的市场规模最低为110亿平米,而随着成本下降,BIPV规模还将进一步增加,市场总值近万亿元。

事实上,国家政策也进一步推动了BIPV的发展。

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2020年7月24日,住建部、发改委、工信部等七部门联合出台《绿色建筑创建行动方案》,提出推动绿色建材应用,加快推进绿色建材评价认证和推广应用,建立绿色建材采信机制,推动建材产品质量提升,指导各地制定绿色建材推广应用政策措施,推动政府投资工程率先采用绿色建材,逐步提高城镇新建建筑中绿色建材应用比例,打造一批绿色建材应用示范工程,大力发展新型绿色建材。

文件下发后,各省纷纷推出自己的《绿色建筑创建行动方案》,而时间节点均指向2022年,当年城镇新建民用建筑中绿色建筑面积占比达到70%。

“从国家层面看,对BIPV的支持力度很大”。张翼飞表示,“目前,一线城市对绿色建筑基本都有补贴,电价补贴是一种形式。如果建筑是超低能耗绿色建筑,业主会获得容积率补贴;还有的省市会给予绿色建筑300元/平米的补贴,但上限不超过300-500万元。”

碳中和为BIPV推广带来了契机,光伏产业本身的发展为BIPV提供了落地条件。

过去多年来,我国光伏产业成本大幅下降。在越来越多的国家和地区,光伏电价已经低于火电电价,成为最具竞争力的电力产品。根据中国光伏行业协会的统计,2011年-2020年,光伏系统价格下降超过4.3倍,组件价格下降超过5.7倍,2021年,我国已经全面进入平价时代。

分布式光伏市场的高速发展推动了BIPV的发展。国家能源局统计,2020年我国申报竞价补贴的分布式项目达到3822个,装机容量为443.8133万千瓦,占申报总容量比例为13.2%。虽然装机容量远远低于集中式,但项目数量则要遥遥领先。

根据光伏协会统计,2020年我国分布式装机容量达到15.5GW,占到新增装机容量的27%。

当前,已经有越来越多的企业将分布式作为新的利润增长点。包括远景道达尔、特变电工、正泰新能源、隆基新能源、天合光能在内,均将分布式能源作为新的增长点着力打造。隆基股份品牌总监王英歌表示,光伏的增量市场,关键就在于扩大应用场景。

BIPV是分布式的重要实践方式,与BAPV相比具备更多优势。

以工业厂房为例,屋顶彩钢瓦一般寿命为10年左右,如果加装BAPV,中途则需要更换BAPV,其人力成本和物料成本大幅增加。BIPV按照25-30年的耐用性设计,安装后不用中途更换,从投资收益上看更为合理。

“个人判断,2-3年后BIPV企业的经营业绩将会大幅好转。”张翼飞表示。

一波又一波的利好消息都在宣告着BIPV的春天来了。A股市场的投资者们都在不停地向董秘发问:“面对BIPV的发展机遇,公司如何利用好自身优势,有什么远景规划?”

但在真实的市场中,虽然摆脱了“剃头挑子一头热”的窘境,但光伏与建筑两个行业间的融合却并不顺畅,甚至可以说有些艰难。

在BIPV的“繁荣”之下,又掩藏着哪些问题呢?

合作与冲突

2020年10月26日,中国光伏行业协会光电建筑专业委员会正式成立,来自中国建筑科学研究院有限公司建筑环境与能源研究院的张昕宇被选举为光电建筑专业委员会的秘书长。

“我们的主要工作是推动整个建筑光伏行业的规范与标准化。”张昕宇告诉《能源》杂志记者,“如果这个问题长期得不到解决,在未来市场快速发展的时候,很可能会存在很多的隐患。”

经过20多年的发展,中国光伏产业经历了从无到有、从小到大的过程。尤其是最近10年左右的时间,光伏产业无论是从规模、还是技术等方面,都经历了数次迭代。技术与产品更新之快,让人目不暇接。

相比之下,建筑市场更称得上是“历史悠久”,技术革新远远滞后于光伏产业。光伏与建筑分属于工业与民用领域,两者的融合受产业背景、商业模式等因素影响存在一定挑战。

中国新能源海外发展联盟咨询部主任王玉凤曾就职于中国建筑设计研究院。在推进光伏与建筑的结合的过程中,她感受颇深。“目前来看,光伏在建筑中的应用只是很小的一个专业版块,相比于水、暖、电专业,光伏与建材结合的标准、设计规范、专利、施工工艺、设计计算软件等等确实是空白。”王玉凤对《能源》杂志记者说,“更难的是光伏人与建筑人互相不理解,交流存在障碍。”

在光伏企业看来,这种不理解很大程度是因为光伏行业在过去十几年的时间里发展太快了,行业外完全跟不上光伏发展的脚步。

“行业外甚至还认为光伏发电停留在金太阳时期,国家补贴一半的电价。”一家光伏企业的BIPV产品负责人告诉《能源》杂志记者,“建筑设计院也好、业主也好,如果都不能形成对光伏行业的正确认识,那光伏和建筑和结合就完全无从谈起。”

合作已经开始进行了。据能源杂志了解,隆基新能源正在参与工信部、住建部以及地方政府有关BIPV的标准及规范制定。张昕宇作为光电专业委员会秘书长,几乎每个活动都在呼吁行业积极推进标准化、规范化。

最大的分歧还是观念上的。“很多企业还是抱着一个观念,BIPV或者说光电建筑一体化,只不过是把将组件换了一个地方安装。”张昕宇给《能源》杂志记者举例说道,“那如果是这样的话,他就会按照地面电站的安装方法,安装到建筑上。但这是不是符合建筑安全规范?有没有考虑结构承受力?遇到台风等特殊天气怎么办?完全不去考虑。”

在建筑行业看来,BIPV放在首位的应该是建筑而不是光伏。“地面电站基本都建在地广人稀的地方。BIPV建筑要么是高附加值的厂房,要么是人员密集的商业建筑,一旦出现安全问题,带来的损失都是不可承受的。所以安全一定在第一位。”

光伏企业也深知安全的重要性,防火、防水、防漏电等安全标准在新近推出的BIPV产品中都被制造商重点关照。但在建筑行业看来,这还远远不够。

上述光伏企业负责人跟《能源》杂志记者讲述了一件与建筑行业沟通时的情况。“当时我们给建筑行业的专家介绍产品在抗风、防水、防火方面能达到的水平。大家就会提出疑问,这些数据是怎么得来的?经过了什么样的验证?标准是什么样的?从中也看得出来,在安全标准和规范方面,建筑行业对于光伏行业还存在很多的疑虑。”

潜力与问题并存、合作和冲突同在,这就是目前光伏行业与建筑行业合作的真实现状。但在“碳中和”的大趋势下,加上国家及地方政策的不断完善,TOB的光伏与TOC的建筑注定要深度融合。但现在,面对还不够大的市场,也许两个行业对彼此的重视程度还多少有些欠缺。

“现在建筑上要求的安全电压是36V,但是很多光伏组件发电时,经过串并联可能会达到几百伏、上千伏。这个问题就需要解决。”张昕宇说,“但是很多类似这样在安装、技术细节方面的标准规范,不是某一方努力就可以解决的。而现在BIPV市场的规模还没有大到足以让建筑业专门为其制定一个全新的标准。”

同样的道理也适用于光伏行业。相比于地面电站,BIPV产品定制化需求很高。除了有各种不同的形状大小,还有不同颜色的需求。:张翼飞告诉《能源》杂志记者:“定制化就意味着更高的成本。为了解决这个问题,需要全行业共同努力来降低整体成本,当光伏建筑一体化成为社会共识,有越来越多的机构使用这项技术时,规模化效应就可以实现成本的大幅降低。从企业个体角度来说,可以采取模块化生产方式,通过一定程度的规模化生产来降低成本。”

这就意味着BIPV产品不足以支撑企业运营。甚至对很多组件商来说,BIPV更多是锦上添花的作用。自然地,也就鲜有企业愿意在BIPV产品的设计与开发上做更多投入。

投资收益困境

成本高、降本难、标准化规范化遥遥无期,这是BIPV发展的现状。

从隆基此前在BIPV的布局来看,重点也是以彩钢瓦屋顶为主的工业厂房用户。“隆基的产品隆顶就是针对工业厂房专门设计的。森特股份的主要营收也是来自工业建筑和公共建筑。所以无论是产品还是并购,隆基看中的都是工业厂房建筑,而这是在BIPV中最接近分布式光伏的一个细分领域。”上述业内人士分析说。

对此,隆基方面表示,与森特的合作不仅意味着隆基看中工业厂房用户的潜力,同时也是希望能够借助森特在公共建筑领域的实力,往公共建筑领域拓展BIPV市场。

在国内BIPV并不漫长的发展历程中,逐渐分化出了两大类市场:一类以工业厂房屋顶为主,项目规模大、发电量大,除了自发自用,还需要余量上网;另一类是住宅和商业建筑屋顶与幕墙,项目规模小、发电量小,但用电量大,基本不存在余量上网。

光伏企业一窝蜂地竞争前一类市场,因为规模大、产品与常规组件类似、成本更低而收益更多。但在建筑行业看来,BIPV未来真正的市场潜力还是在后一类市场。

“从目前的技术水平来看,绿色建筑的实现路径主要有三点:效率更高设备、建筑节能,以及可再生能源发电。”张昕宇说,“前两者的开发程度已经很高了。未来绿色建筑的主要实现路径就是可再生能源发电,关键是BIPV产品的应用。”

2019年3月13日,住建部发布了最新的《绿色建筑评价标准》。在这份标准中,对资源节约有着明确规定,并且制定了相应的评分项。在可再生能源利用评分规则中,由可再生能源提供电量的比例只要大于或等于4%,即可获得满分10分。

尽管有诸多有利的支撑因素,但BIPV的发展还需要商业模式的支撑。

张昕宇透露,根据初步测算,目前BIPV相比于地面光伏电站的成本高出约1倍左右。“而且BIPV的发电效率相比地面电站,普遍要有下降,我们遇到的极端情况是下降50%。”张昕宇说,“也就是说地面电站如果是3年左右收回成本,那么建筑光伏可能需要8年。在没有补贴的情况下,10年也是正常的。”

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王玉凤认为,目前BIPV投资收益较低。但BIPV的收益不能单纯只从电价收益角度测算,其具有建材属性,能效提升、环境改善等因素应该计入到项目的投资收益中。

身处建筑行业的张昕宇更希望行业内涌现出一批专攻住宅与商业建筑BIPV市场的运营商,光伏企业专注于做产品。

从项目收益角度看,“作为投资方来说,隔墙售电如果能够进一步开放,无论是项目的收益还是对项目未来持续性的信心,都会有很大的提升。”一家从事BIPV项目投资的企业告诉记者。

所谓“隔墙售电”,就是允许分布式能源项目通过配电网将电力直接销售给周边的能源消费者,而不是必须先低价卖给电网,再由用户从电网高价买回。这一模式可以让能源消费者成为“生产投资型消费者”。

2017年,国家发改委国家能源局先后印发《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》和《关于开展分布式发电市场化交易试点的补充通知》。但作为电改的一部分,隔墙售电虽偶有试点,但距离大规模推广还有一段距离。

缺乏经济效益的刺激,BIPV的发展又会走出怎样的路径?

“我认为BIPV的发展不能揠苗助长,而且最好不要有过高的投资收益期待。”李明辉说,“BIPV是一项能源革命。正确的道路应该是回到建筑本身,投资商接受更低的投资收益率,逐渐把传统的建材替换成BIPV产品。”




责任编辑: 李颖

标签: BIPV 光伏建筑一体化 光伏市场

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