光伏发电建筑一体化_光伏建筑一体化设计浅谈？

大家好！今天让小编来大家介绍下关于光伏发电建筑一体化_光伏建筑一体化设计浅谈？的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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光伏建筑一体化发展潜力巨大，哪些公司值得关注？

光伏建筑一体化（BIPV）是一种将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。BIPV是实现建筑物的绿色、节能、环保的解决方案之一，目前行业尚处于起始阶段，在“碳达峰”、“碳中和”政策背景下发展空间广阔。在巨大的市场潜力下，我认为以下上市公司值得重点关注：

隆基股份（601012）

公司致力于推动低碳化能源变革，长期专注于为全球客户提供高效单晶太阳能发电解决方案，主要从事单晶硅棒、硅片、电池和组件的研发、生产和销售，为光伏集中式地面电站和分布式屋顶开发提供产品和系统解决方案。

目前公司单晶硅棒、硅片生产基地主要集中于陕西、宁夏、云南、江苏、和马来西亚；单晶电池生产基地主要集中于陕西、宁夏、江苏、马来西亚和越南；组件生产基地主要集中于安徽、浙江、江苏、陕西、山西、马来西亚和越南，公司在国内外多地开展光伏电站开发及系统解决方案提供业务。公司已发展成为全球最大的集研发、生产、销售、服务于一体的单晶光伏制造企业，2020年单晶硅片和组件出货量均位列全球第一。

2021年3月，公司拟以协议转让方式现金收购森特股份130,805,407股股份，占目标公司截至2020年12月31日总股本480,019,842股的27.25%，标的股份每股转让价格为12.50元人民币，本次交易对价总额为1,635,067,587.50元。本次交易完成后，公司成为目标公司第二大股东。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。

东方日升（300118）

公司专注于新能源、新材料事业，主要从事的业务包括晶体硅料、太阳能电池片、太阳能电池组件、新材料、智能灯具、储能系统的研发、生产、销售；太阳能光伏电站开发、建设、运营、转让；新能源金融服务等。截止2021年6月末，公司收入占比超过10%的主要产品包括太阳能电池组件、太阳能光伏电站以及EVA光伏封装胶膜。

2020年8月公司在互动平台披露：目前公司正在研究多款BIPV产品，并已申请相关发明专利和实用新型专利；此外，公司正在与科研院所及产业链协同单位等合作共同推进项目产业化落地；目前位于公司江苏金坛基地的BIPV项目已并网并投入运行，项目收益率达到14.8%。

中信博（688408）

公司是一家世界领先的光伏跟踪支架、固定支架及BIPV系统制造商和解决方案提供商，主营业务为光伏跟踪支架、固定支架及BIPV系统的研发、设计、生产和销售。公司业务布局全球，截至报告期，产品已累计销往全球近40个国家和地区，成功交付案例超1,100个，在香港、日本、美国、印度设立子公司，并在西班牙、墨西哥、越南、澳大利亚、阿联酋、巴西、智利、阿根廷等地区设置了分支机构或服务中心。2017年至2020年，公司跟踪支架年出货量均位列全球前四。

公司持续多年研发并投入BIPV领域，取得多项专利技术，相继推出BIPV智顶、睿顶、双顶等产品。2020年建设完成国内单体容量最大的江西丰城40.9MWBIPV项目，2021年6月，公司总承包建设的中国华南地区最大的BIPV项目11.3MW已正式启动建设。根据国家“整县光伏推进”政策等行业利好政策，公司利用积累的 BIPV 定制化设计方案项目经验及成型的项目团队，依托光伏支架国内完善的市场布局、品牌优势等，加大 BIPV 市场开拓力度。

光伏建筑一体化设计浅谈？

光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaics，简称BIPV)指在建筑外围护结构的表面安装光伏组件提供电力，同时作为建筑结构的功能部分，取代部分传统建筑结构如屋顶板、瓦、窗户、建筑立面、遮雨棚等，也可以做成光伏多功能建筑组件，实现更多的功能，如光伏光热系统、与照明结合、与建筑遮阳结合等。

根据安装类型划分，光伏建筑一体化的施工共分为三种，即建材型安装类型、构件型安装类型和与屋顶、墙面结合安装类型。

BIPV优越性显著

光伏建筑系统除了具备发电功能之外，同时还具有抗风压性能、水密性能、气密性能、隔音性能、保温和遮阳性能等建筑外围护所必需的性能和独特的装饰功能，达到建筑围护、建筑节能、太阳能利用和建筑装饰多种功能的完美结合。其优点主要表现为：

光伏建筑的三种主流应用形式

建筑屋顶是建筑物接收太阳辐射量最大的部位，而且在通常情况下也是受到遮挡最小的部位。因此从能效的角度来看，屋顶是建筑光伏一体化的最佳应用场所。而垂直的墙面并非光伏发电的最佳部位，但是建筑立面往往有更多的表面积可以整合光伏系统。通常建筑立面是设计的焦点，不仅要表现形式还要满足必需的功能需求，因此对光伏系统的整合方式提出更高的要求。

除了上述两种光伏建筑一体化的建造形式以外，光伏遮阳也是比较有效的建筑形式，建筑外遮阳的目的是遮蔽直射阳光从而改善建筑热环境，减少建筑运行能耗，是建筑中常用的节能措施。

碳中和推动BIPV发展

《2030年碳达峰行动方案》指出，在光伏建筑方面，未来要深化可再生能源建筑应用，继续推广光伏发电与建筑一体化应用，建设集光伏发电、储能、直流配电、柔性用电于一体的“光储直柔”建筑，到2025年，新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力有望达到50%。前瞻认为，政策方面有利于BIPV行业加速发展，带来更多增量市场。

我国BIPV行业发展走在前列

据中国光伏行业协会介绍，2020年我国BIPV装机容量达到709MW，部分企业BIPV产量已超过欧洲。未来随着BIPV统一标准的建立，BIPV建筑占比也将持续提升，根据我国新增建筑面积测算，2021年我国新增建筑BIPV市场规模约超过1300亿元。

—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国光伏建筑一体化(BIPV)行业发展前景与投资战略规划分析报告》

光伏建筑一体化的建筑形式

本文给出了光伏建筑一体化(BIPV)的定议，分析了BIPV与BAPV的区别。着重讨论了光伏建筑一体化设计中需要注意的几个问题，以供参考。

1前言

随着石化能源的逐渐枯竭，自然环境的恶化，人们越来越重视太阳能、风能等可再生能源的利用。光伏建筑一体化建筑是光伏应用形式中最接近人类生活的一种，其效果的好坏将直接影响到人们对光伏产品的映像。

2光伏建筑一体化的定义

光伏建筑一体化(BIPV)技术即将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。BIPV即BuildingIntegratedPV，PV即Photovolta-ic。光伏建筑—体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV：BuildingAttachedPV)的形式。

3BIPV建筑设计中需注意的几个问题

3.1光伏组件的力学性能

作为普通光伏组件，只要通过IEC61215的检测，满足抗130km/h(2，400Pa)风压和抗25mm直径冰雹23m/s的冲击的要求。用做幕墙面板和采光顶面板的光伏组件，不仅需要满足光伏组件的性能要求，同时要满足幕墙的三性实验要求和建筑物安全性能要求，因此需要有更高的力学性能和采用不同的结构方式。例如尺寸为1200mm×530mm的普通光伏组件一般采用3.2mm厚的钢化超白玻璃加铝合金边框就能达到使用要求。但同样尺寸的组件用在BIPV建筑中，在不同的地点，不同的楼层高度，以及不同的安装方式，对它的玻璃力学性能要求就可能是完全不同的。南玻大厦外循环式双层幕墙采用的组件就是两块6mm厚的钢化超白玻璃夹胶而成的光伏组件，这是通过严格的力学计算得到的结果。

3.2建筑的美学要求

BIPV建筑首先是一个建筑，它是建筑师的艺术品，就相当于音乐家的音乐，画家的一幅名画，而对于建筑物来说光线就是他的灵魂，因此建筑物对光影要求甚高。但普通光伏组件所用的玻璃大多为布纹超白钢化玻璃，其布纹具有磨砂玻璃阻挡视线的作用。如果BIPV组件安装在大楼的观光处，这个位置需要光线通透，这时就要采用光面超白钢化玻璃制作双面玻璃组件，用来满足建筑物的功能。同时为了节约成本，电池板背面的玻璃可以采用普通光面钢化玻璃。

一个建筑物的成功与否，关键一点就是建筑物的外观效果，有时候细微的不协调都是不能容忍。但普通光伏组件的接线盒一般粘在电池板背面，接线盒较大，很容易破坏建筑物的整体协调感，通常不为建筑师所接受，因此BIPV建筑中要求将接线盒省去或隐藏起来，这时的旁路二极管没有了接线盒的保护，要考虑采用其他方法来保护它，需要将旁路二极管和连接线隐藏在幕墙结构中。比如将旁路二极管放在幕墙骨架结构中，以防阳光直射和雨水侵蚀。

普通光伏组件的连接线一般外露在组件下方，BIPV建筑中光伏组件的连接线要求全部隐藏在幕墙结构中。

3.3建筑结构与光伏组件电学性能的配合

在设计BIPV建筑时要考虑电池板本身的电压、电流是否方便光伏系统设备选型，但是建筑物的外立面有可能是一些大小、形式不一的几何图形组成，这会造成组件间的电压、电流不同，这个时候可以考虑对建筑立面进行分区及调整分格，使BIPV组件接近标准组件电学性能，也可以采用不同尺寸的电池片来满足分格的要求，以最大限度地满足建筑物外立面效果。另外，还可以将少数边角上的电池片不连接入电路，以满足电学要求。3.4建筑隔热隔音的要求

普通光伏组件并没有像中空玻璃一样的隔热空气层，只是简单地安装在建筑物上或者支撑构件上，和建筑物并没有形成统一的整体。这时的光伏组件作为BIPV组件来使用往往会将大量的热量带入室内，造成耗能和节能相矛盾的情况，同时也不能满足建筑的隔音要求。这时可以将普通光伏组件做成中空Low-E玻璃的形式，这样既能隔热又能隔音。或者采用南玻大厦一样的双层外循环系统的幕墙形式。

3.5建筑采光的要求普通光伏组件为了提高效率，会将电池片间距缩小到2～5mm。但在BIPV组件中，要考虑到室内的采光要求，这时要调整电池片间距到25mm左右，使组件的透光率在30%左右。

3.6光伏组件安装方便的要求

BIPV光伏组件作为建筑物的一部分，它安装要求比普通组件的安装要求高很多，难度大很多。一般BIPV组件安装高度较高、安装空间较小。考虑到安装方便，可以将光伏组件做方便拆卸的单元式幕墙形式，这样既方便了安装，同时也提高安装精度。

3.7光伏系统寿命问题

普通光伏组件封装用的胶一般为EVA，由于EVA的抗老化性能不强、使用寿命达不到50年，不能与建筑同寿命。EVA发黄将会影响建筑的美观和系统的发电量，所以设计师在选择BIPV组件时应该尽量避免使用EVA封装的组件。Schott和Schuco现在已经有PVB封装的光伏组件，国内还没有厂家掌握这种技术。PVB已经成熟应用于建筑用夹胶玻璃的制作，用PVB代替EVA制作的光伏组件会有更长的使用寿命。盼望国内光伏组件生产商尽快掌握PVB封装技术。

普通光伏系统的大部分连接线都是敞开在大气中，空气对流充分，温度低。BIPV建筑系统中的连接线大多都在幕墙立柱、横梁等密闭结构中，其温度远远高于普通光伏系统电线所处的环境温度，这对BIPV建筑系统中电线的要求也高很多。普通系统中，一般使用普通的聚氯乙稀铜线就能满足要求。但在BIPV系统中，我们建议使用光伏专用电线：双层交联聚乙烯浸锡铜线。另外考虑到温度对电阻的影响，BIPV建筑系统中选用的电线直径应该要比普通光伏系统大一些。

建议选择著名国际品牌的连接器；有同事做过对比实验。性能优异的连接器的防水性能和耐老化性能要比一般的连接器好很多。如果连接器的防水性能不好，这可能会导致大楼带电。如果连接器的耐老化性能不佳，这将会导致系统漏电、电线氧化。

4结束语

BIPV建筑设计应把建筑的安全性放到第一位，在保证安全的前提下再来考虑优化系统多发电。本文只提到了BIPV应用中的一部分问题，还有很多问题有待大家共同探索和研究。

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可以说光伏建筑一体化适合大多数建筑，如平屋顶、斜屋顶、幕墙、天棚等等形式都可以安装。

平屋顶，从发电角度看，平屋顶经济性是最好的：1、可以按照最佳角度安装，获得最大发电量;2、可以采用标准光伏组件，具有最佳性能;3、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏发电成本最低,从发电经济性考虑是的最佳选择。

斜屋顶，南向斜屋顶具有较好经济性：1、可以按照最佳角度或接近最佳角度安装，因此可以获得最大或者较大发电量;2、可以采用标准光伏组件，性能好、成本低;3、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏发电成本最低或者较低，是光伏系统优选安装方案之一。其它方向(偏正南)次之。

光伏幕墙，光伏幕墙要符合BIPV要求：除发电功能外，要满足幕墙所有功能要求：包括外部维护、透明度、力学、美学、安全等，组件成本高，光伏性能偏低;要与建筑物同时设计、同时施工和安装，光伏系统工程进度受建筑总体进度制约;光伏阵列偏离最佳安装角度，输出功率偏低;发电成本高;为建筑提升社会价值，带来绿色概念的效果。

光伏天棚，光伏天棚要求透明组件，组件效率较低;除发电和透明外，天棚构件要满足一定的力学、美学、结构连接等建筑方面要求，组件成本高;发电成本高;为建筑提升社会价值，带来绿色概念的效果。