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特斯拉眼中的光伏建筑一体化,真的“香”吗?

光伏系统工程  来源:中信证券电新团队    2020/2/28 8:19:22  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:国内BIPV光伏建筑一体化)市场方兴未艾,工商业屋顶项目有望成为市场突破口;海外BIPV市场在特斯拉明星产品Solar Roof V3的大力推广下有望加速崛起。

BIPV(光伏建筑一体化)兼具建材、美观与发电属性。BIPV将光伏产品集成到建筑自身,应用场景主要包括光伏屋顶、幕墙及其他少数分散式领域。随着国内外密集出台对近零能耗建筑支持政策和发展目标,BIPV市场有望作为绿色建筑的主流形式加速增长。

据n-tech Research测算,2019年全球BIPV市场空间约32亿美元,在以美国、中国和日本为增长主力的带动下,预计2024年全球BIPV市场空间有望翻倍增长至68亿美元,未来8年年均复合增速达17%以上。

国内:晶硅路线或为主流技术,工商业屋顶有望成为市场突破口。截至2018年底,国内BIPV累计装机量约1.1GW,行业仍处于孕育期;随着BIPV投资成本持续下降、行业标准陆续完善、认证资质不断完备,市场增长有望加速。

从技术路线上看,晶硅较薄膜技术性价比优势显著;从应用场景上来看,幕墙发电效果较差,户用屋顶条件受多因素掣肘,发展前景尚不清晰,而工商业屋顶凭借大面积、标准化、高电价优势,项目投资回收期已缩至5-8年,对应IRR达12%以上,有望引领国内BIPV市场加速增长。

海外:特斯拉加快推广Solar Roof V3,或引领美国户用BIPV市场加速放量。特斯拉通过收购SolarCity进军光伏领域,发力能源业务线,针对户用市场推出高端屋顶BIPV瓦片产品Solar Roof V3,成本较前两代产品下降约40%,系统投资较传统“屋顶+光伏”项目下降约50%,且更美观,在美国加州项目投资回收期12年以内,已初具经济性,有望迎来加速推广。

特斯拉目标短期内将Solar Roof安装能力提升到每周1000个屋顶,预计对应年化收入约18亿美元,且未来拟将屋顶光伏作为主业之一,通过Solar Roof、储能系统和电动汽车打造清洁能源“发-储-用”闭环。

风险因素:BIPV成本下降低于预期;特斯拉Solar Roof V3推广不及预期;BIPV支持政策落地低于预期。

投资策略:国内BIPV市场方兴未艾,工商业屋顶项目有望成为市场突破口;海外BIPV市场在特斯拉明星产品Solar Roof V3的大力推广下有望加速崛起。

BIPV:光伏建筑应用新场景,市场空间巨大

BIPV兼顾建筑与发电属性

光伏发电项目根据规模大小和电网接入方式的不同,可分为集中式光伏和分布式光伏。其中,分布式光伏主要可分为三类:

BAPV(Building Attached PV):光伏与建筑结合,光伏系统安装在已投入使用的建筑之上,利用建筑闲置空间进行发电,优先考量发电系统的投资效益。

BIPV(Building Integrated PV):光伏建筑一体化,将光伏产品集成到建筑自身,成为建筑的组成部分,兼顾美观与功能性,通常以建筑属性为主,发电属性为辅,主要包括屋顶、幕墙、玻璃等形式。

其他非建筑场景:如农光互补、渔光互补等,约占国内分布式光伏装机规模20%

BIPV推出至今已近30年。1991年,旭格公司在德国慕尼黑最大的建筑行业展会上推出了“光电幕墙”,此后将太阳能光伏阵列与建筑构体相结合,德国、日本、美国、西班牙等国家建成了大量BIPV系统工程。2004年,我国在深圳园博园和北京天普工业园中建成国内首批BIPV项目,此后若干BIPV项目开工建设并投入使用,并陆续推出了一系列基于BIPV设计的建材产品。目前BIPV技术发展已经历了三个阶段:

第一代BIPV技术:光伏阵列依靠部分额外支撑和固定装置安装在建筑物表面,与建筑本体的集成度仍然较低。

第二代BIPV技术:光伏组件与建筑材料完全合为一体,既降低建筑和电站成本,又美化建筑物外观。但由于建筑表面复杂,各个阵列输出电能互不相同,需大量复杂的电力电子变换装置和连线结构来满足供电要求,可靠性低,维护成本高。

第三代BIPV技术:面向智能电网技术,将光伏系统、建筑材料和电能变换配套装置有机结合,系统高度集成,具备较强的抗阴影能力和参数匹配能力,电气系统连线简单,且易于通过智能终端进行维护。

BIPV根据应用场景不同,大致可分为:

光伏屋顶:将光伏电池与屋顶建材高度集成,安装在建筑物顶部,兼顾发电和承受应力作用。目前应用最广泛的是钢化玻璃夹层结构和中空结构,后者在玻璃之间留有一定间隙,以满足采光设计,并起到隔声和绝热作用。

光伏幕墙:应用在朝向较好、且有大面积幕墙的公寓、办公楼、酒店等建筑上,替代传统玻璃幕墙,可分为半透明幕墙和不透明幕墙。

其他分散式场景:如光伏停车棚、电子树、光伏护栏等,设计感和功能性强,但受制于成本和产品定位不够明确,目前应用尚少。

绿色建筑受政策支持,BIPV有望成为主流形式

国内推出多项政策支持绿色建筑发展。中国广义建筑用能已占全社会总能耗的30%~40%,推动建筑节能已势在必行。

根据2017年出台的《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》,到2020年,城镇新建建筑能效水平将比2015年提升20%,城镇新建建筑中绿色建筑面积比重将超50%,绿色建材应用比重将超40%,城镇可再生能源替代民用建筑常规能源消耗比重将超6%,中国城市中BIPV可应用面积将达17.9亿平方米,建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目将达1000万平方米以上。同时,多个省市相继出台相关政策,支持超低能耗绿色建筑的发展。

推动建筑向近零能耗迈进已成全球发展趋势。欧美等发达国家相继提出2020、2030年近/净零能耗建筑发展目标,并开展技术集成专项研究与示范。其中,2018年5月,美国加州能源委员会(CEC)全票通过全美首个应用太阳能系统的建筑标准,要求2020年起加州包括单户型住宅和公寓在内的三层及以内新建住宅楼都必须安装太阳能板。

BIPV有望成为绿色建筑主流形式。BIPV作为集约理念下未来建筑形态与分布式光伏系统整合的有机体,能最大限度实现建筑体内能源自循环,减小对外部电力系统的依赖,有望成为绿色智能建筑的主流形式。随着技术持续进步,光伏发电成本不断下降以及相关技术标准陆续出台,BIPV产业逐渐成熟,市场空间持续扩容。

国内BIPV总市场长期空间有望达万亿级别。根据国家统计局统计,目前我国城乡建筑总面积超600亿平方米,其中城市建筑面积超300亿平方米,光伏可安装面积超30亿平方米,且年新增竣工面积在40亿平方米以上。若保守按2%的BIPV渗透率,仅新增建筑每年BIPV行业市场空间近千亿元;若考虑已有建筑改造需求,BIPV总市场长期空间有望达万亿级别,增长前景巨大。

美中日本有望引领全球BIPV市场加速增长,未来8年年均复合增速有望超17%。据n-tech Research测算,2019年全球BIPV市场空间约32亿美元,在以美国、中国和日本为增长主力的带动下,预计2024年全球BIPV市场空间有望翻倍增长至68亿美元,未来8年复合增速达17%以上,且应用场景或主要集中于商业BIPV项目。

投稿联系:陈女士 13693626116   QQ: 1831213786
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