自工業革命以來，隨著人類活動日益頻繁及社會快速發展，由二氧化碳排放引起的全球氣候變化已成為人類面臨的最大挑戰之一。因此“控碳”、“低碳”的呼聲越來越高。

2020年，中央經濟工作會議也將做好“2030年碳達峰”“2060年碳中和”工作列為2021年八大重點任務之一。太陽能光伏技術、風力發電技術等可再生能源利用作為“低碳”技術代表，正在被廣泛應用。在商業建筑領域，光伏技術尤其受到關注。

本文將介紹一種將光伏與建筑結合的應用技術——BIPV(Building Integrated Photovoltaic)，也被稱作為光伏建筑一體化。

BIPV——光伏建筑的展望

光伏發電是利用“光生伏特效應”將光能直接轉換成電能的一項技術，具有能源質量高、能源清潔、不受資源分布地域限制等特點。建筑行業作為“排碳大戶”，其低碳轉型的重要一環便是使用可再生清潔能源代替傳統化石能源。BIPV作為一種將光伏與建筑結合的前沿技術，普遍被行業認為是未來光伏產業的主流發展方向。

一、光伏發電的飛躍式發展

太陽能是人類取之不盡、用之不竭的清潔能源，也被大家稱為“黃金電”。在過去幾年中，作為最受關注的新能源類型，光伏發電在技術上突破了層層壁壘，從剛開始的集中式大型光伏電站，到如今普及至商用、民用獨立光伏發電設備，光伏發電技術的成熟也使其可應用場景更加多元化。

此外，得益于光伏晶硅類、薄膜類原材料價格的下降及制造工藝上的提升，光電轉換率得到大幅提高，度電成本下降幅度也十分可觀。英國三大股票經紀商之一的伍德麥肯茲預計，中國將在2026年實現光伏發電和傳統燃煤發電成本持平。

二、聚焦BIPV，綠建化迎來全新發展

“十一五”規劃之后，我國就將大廈的綠建化以及智能化減排當作重中之重。相關行業也一直在向“碳中和”的目標努力。實現低碳樓宇的關鍵一環便是“能源替換”，改變傳統樓宇用電方式，從而實現樓宇電力“自產自用”，來達到可持續化運營。其中，太陽能光伏技術在建筑中的應用在近幾年發展勢頭十分強勁。

光伏與建筑結合主要分為兩種方式：光伏方陣與建筑的結合(BAPV)，例如在屋頂上安裝光伏系統;光伏方陣與建筑的集成(BIPV)，應用包含光電瓦屋頂、光電幕墻、光電采光頂和光電遮陽板等。

相比于BAPV是將光伏設備安裝于建筑表面，BIPV是一種將光伏組件集成在建筑上的技術。

BIPV能將光伏方陣融于建筑，成為整體外部結構的一部分，提高建筑整體利用率。因此在外觀、穩定性、安全性和節能性等方面都具有明顯優勢。

具體應用方面，以光伏幕墻在樓宇中的應用為例，BIPV一般采用半透明薄膜類光學玻璃材料，將傳統幕墻與光伏組件結合，其兼具發電、美觀、透光的作用。

通過將組件粘貼在玻璃上，鑲嵌于兩片玻璃之間，電池可將光能轉化成電能。其中的關鍵就是太陽能光電池技術，它利用光電效應使半導體材料或電解液中的電子移動，從而產生電壓。

以北京世園會中國館為例，作為世園會標志性建筑，其幕墻工程由江河幕墻承建，光伏發電系統由中清能承建。中國館采用的龍焱碲化鎘薄膜電池發電技術在保證40%透光率的同時能夠維持年發電量約8.3萬度，等同于200多萬只日光燈連續工作1小時的電量，相當于每年減少二氧化碳排放約70.5噸。

三、BIPV技術成為光伏能源企業聚焦點

光伏行業中的龍頭企業例如隆基股份、東方日升、天合光能、晶科能源和英利等都將BIPV納入企業規劃中，來延伸、完善產業鏈，進行產業升級。

光伏企業——英利集團早在2005年便踏上了BIPV的探索之路。在那個連光伏都沒有普及的年代，英利集團將保定“越秀大酒店”改造成了亞洲第一座太陽能發電五星級酒店，成為了中國低碳建筑的標桿。

“單晶王者”隆基股份在2020年完成了“隆頂”產品的下線及市場推廣，收購國內金屬圍護行業龍頭——森特股份 27.25%的股權，計劃結合森特股份在建筑屋頂設計、維護以及公司在 BIPV 產品制造上的優勢，共同開拓大型公共建筑市場。

“隆頂”主要面向于工商業屋頂用戶，定位于裝配式BIPV產品;隆基的另一款BIPV產品“隆錦”，則是針對建筑外立面開發的屋面光伏產品。兩款產品的大力開發及推廣展現了隆基對進軍BIPV市場的決心。

光伏龍頭企業東方日升在BIPV技術上也推陳出新，于2021年2月推出了屋頂太陽能組件Titan S(小泰坦)系列，該系列產品在溫度系數，發電性能等方面具有顯著優勢，可廣泛應用與居民屋頂及工商業屋頂。被網友們評為“真正的黑科技”。

結語

隨著光伏技術的高速發展，光伏電池轉換效率的提升以及度電成本的下降，BIPV的市場規模將進一步擴大。為實現碳中和這一大目標，布局BIPV也將成為新能源企業的重要一環。光伏和建筑行業的跨界融合將為兩個傳統行業注入新鮮血液。

基于中國碳中和頂層設計，建筑行業積極推進低碳轉型的背景下，億歐智庫正在撰寫《2021中國商業建筑碳中和實施路徑研究報告》，該報告目前正在開題階段。