BIPV 产业链参与方包括上游光伏电池及组件生产企业、中游 BIPV 系统集成商、 下游光伏投资商。1)上游以光伏电池及组件生产企业为主,少数龙头企业拥有定价权,光伏龙头 企业凭借组件生产技术优势向中游 BIPV 集成环节渗透;2)中游除传统光伏企业外,部分建筑建材企业参与其中,如森特股份、精工钢 构、东南网架、南玻 A 等;3)下游光伏投资商,目前主要为第三方投资商,包括中国华能集团公司、中国 大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司 等。

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BIPV 主要技术路径可以按照形态划分,当前主要分为块状光伏电池(也称为晶 硅光伏电池)及薄膜光伏电池类。晶硅组件主要分为多晶硅和单晶硅,晶硅类 BIPV 组件主要是使用封装材料(如 EVA 胶膜)将多晶硅电池片或单晶硅电池片 封装在两层或多层钢化玻璃中间,可以通过调整电池片的数量、排布、间距或采 用穿孔硅电池片以达到特定的透光率。晶硅类 BIPV 组件单位装机量较高,单位 功率可以达到 160瓦/平米~220 瓦/平米,转化效率可以达到 16%~22%,同样装机 面积下发电效率优于薄膜组件。然而,由于晶硅自身的技术原因,传统的晶硅组 件色泽一致性相对较差,组件之间会有明显的色差,电池片之间会有明显的点路 线,达不到较高的建筑美观要求。

相较于晶硅太阳能电池,薄膜电池则更适用于对美观度要求较高的建筑上使用。目前主流薄膜光伏电池包括铜铟镓硒(CIGS)和碲化镉(CdTe)等。铜铟镓硒 薄膜光伏组件以铜铟镓硒半导体薄膜作为吸收层,由前盖板超白玻璃层、封装胶 层、薄膜电池各功能层、衬底钠钙玻璃层及接线盒组成。与晶硅太阳能电池相比, 铜铟镓硒薄膜太阳能电池具有全生命周期发电量更多、弱光性好、衰减率低、安 全性好、能源回收期短的特点。然而从发电效率来看,CIGS 组件平均效率略低 于晶硅组件,约为 15%~16%。而碲化镉是一种以 P型碲化镍和 N型硫化镉(CDS) 的异质结为基础的太阳能电池,产线组件平均效率为 17%~18%,但具有弱光效 应好、稳定性高、热斑效应小等特点,且组件色彩均匀,整体感强,适用于外观 要求高的建筑。除以碲化镉、铜铟镓硒为主的薄膜电池外,目前三代新型高效电 池仍在研发当中,其中的染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池有理论上制程简 单、成本低廉的优点,但电池耐久性、可靠性、衰减等问题及效率低下的障碍导 致它们在产业化过程中目前仍无法与晶硅和薄膜电池竞争。

薄膜类光伏组件中远期发力可期,当前 BIPV 仍以晶硅类电池组件为主。从 BIPV 中长期赛道来看,光伏组件建材化是建筑光伏应用的发展方向,而薄膜类 光伏组件或为未来 BIPV 重要解决方案。近年来,BIPV技术的发展主要经历了三 大阶段,第一代的 BIPV 技术主要是光伏列阵,依靠额外的支撑和固定装置安装 在建筑物表面,不需要占用额外土地,但是与建筑本体集成度较低,此为目前的 主流模式,以晶硅类电池为主;第二代则是光伏组件与墙、瓦等表面材料何为一 体,既作为建筑建材而存在,同时作为光电转换单元发电,薄膜类产品则可以达 到此要求;第三代 BIPV 技术则是智能电网技术的主要组成部分,将光伏电池、 建筑材料和电能变换装置等配套系统进行有机结合。

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近年国内 BIPV 项目仍主要以工商业项目为主,且基本采用的都是晶硅技术的光 伏组件。这主要由于目前大部分的 BIPV 工商业项目主要由第三方投资方进行投 资,而在投资方追求项目收益率的基础上,晶硅类组件的成本优势和稳定转化效 率则尤为重要。相较之下,当下薄膜组件企业产业产量仍较小,尚未形成规模效 应因此导致价格相对较高。此外,目前薄膜类产品量产组件光电转化效率相较晶 硅类组件低,目前碲化镉和铜铟镓硒薄膜组件量产的效率基本在 15%以上,而晶 硅类组件效率则能稳定在 16%以上。因此,两方面因素结合导致在目前 BIPV 主 战场以工商业项目为主的背景下,晶硅类产品仍占主导地位,薄膜类产品占比 较小。

国内 BIPV 主流竞品仍以晶硅类解决方案为主,产品加速发展,有效解决行业痛 点。我国 BIPV 起步较晚,以往市场上 BIPV 产品种类虽然丰富,但存在一些普 遍的痛点:(1)BIPV 没有有效的技术支撑,无法提供高效稳定的产品;(2)防 火性能差,产品不具备防火功能;(3)防水性能差,漏水风险高;(4)维护难度 大,产品强度低;(5)产品散热差,易造成建筑内温度升高;(6)品牌可靠度弱, 市场竞争鱼龙混杂,部分小厂商产品质量堪忧,发电功率、使用寿命乃至基本的 安全性都得不到保障。近年来,随着政策加码和成本下行,光伏行业加速发展, 部分光伏组件企业逐步加大对 BIPV 产品的研发投入,多家企业先后推出了优秀的 BIPV 产品,有效解决行业痛点。今天我们继续分享一些行业前沿的技术。

ERGOSUN 集成太阳能屋顶瓦系统

1.美观的日晒混凝土屋顶瓦片

Ergosun 集成太阳能屋顶是一种混凝土屋顶产品,可以通过 MOXIE 轻松快速地安装。

每个 Ergosun 集成太阳能屋顶瓦片都是更大的太阳能发电系统的一部分。整个系统中的许多选项都可以由您自定义。作为房主,您可以选择所需的电量和逆变器的类型。然后将电池存储添加到您的系统中,以便在停电期间保持灯亮。

2.标准屋顶设计

Ergosun集成太阳能屋顶瓦是唯一允许烟囱、通风口和复杂屋顶线的太阳能屋顶产品。它与现有的家居设计完全兼容。因此,无需重新设计房屋即可清除屋顶上的障碍。

太阳能瓦的安装方式与普通混凝土屋顶瓦完全相同,因此可以轻松安装通风口、烟囱等。在考虑使用太阳能屋顶瓦片之前,先问问自己:我的屋顶是否适合太阳能?

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3.交钥匙太阳能安装

Ergosun 连接背后的技术经过验证,比市场上任何其他产品都更可靠。太阳能光伏瓦使用获得专利的两件式接线盒,这使得安装变得简单并利用了值得信赖的技术。 MC4 连接器自 1970 年代以来一直是电气标准,自 2008 年以来一直是太阳能行业标准。由于这种简单的连接,该产品可以由屋顶承包商安装,而无需专家。

来源:【绿建节能方向标】