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光伏建筑一體化如何把握發展機遇

發布時間:2021-07-02 15:52閱讀次數:
      BIPV:即光伏建筑一體化(Building Integrated Photovoltaic),一種將光伏產品集成到建筑上的技術,與BAPV(將光伏組件附著在現有建筑物上)不同的是,BIPV通過光伏組件和建筑材料( 如遮陽設施、窗、建筑外墻、外屋頂等)的結合,形成一種新的建筑材料——建筑用光伏組件,如光伏幕墻、光伏玻璃、光伏采光頂等,從而使傳統建筑轉變成為可發電的節能建筑,推動建筑從耗能向產能、節能轉變。 

1、實現碳中和、碳達峰的必要性及緊迫性
 
氣候變化是全人類面對的一個恒久的話題。全球變暖帶來的一系列如極端天氣、冰川消融、海平面上升、旱澇災害等災害,嚴重影響著人類和全球生態系統。持續升溫帶來的危害不言而喻,其中,溫室氣體排放是全球變暖的主要原因。
 
數據顯示,2019年,全球二氧化碳年平均濃度為410.5ppm,是1750年的148%,與早期人類出現的300萬年前大體相同。2019年與2010年相比,大氣中平均二氧化碳濃度年均增長了2.37ppm;2021年2月14日,大氣中平均二氧化碳濃度已經達到了414.2ppm??刂贫趸寂欧乓呀洺蔀橐种迫驓夂蜃兣年P鍵措施。
 
2016年,《巴黎協定》指出,要把全球平均氣溫較工業化前水平升高控制在2攝氏度之內。2018年,聯合國政府間氣候變化專門委員會發布的《關于全球升溫高于工業化前1.5°C的影響報告》,指出1.5℃是綜合多方面分析后的升溫閾值,超過該值后,較多系統可能會處于不可逆狀態。要實現全球升溫比工業化前不高于1.5°C,到2030年,全球二氧化碳凈排放量須比2010年減少約45%,到2050年應實現碳中和(“凈零”排放)。
 
從“2℃”到“1.5℃”的目標變化,使得原本2030年全球二氧化碳凈排放量比2010減少20%的比例變成了45%,并且2075年實現“凈零”排放變成了2050年。顯然,將全球平均升溫控制在1.5℃的目標使得全人類要比2℃的目標付出更加艱辛的努力。
 
中國作為全球應對氣侯變化事業的積極參與者、貢獻者和倡導者,同時也是碳排放大國之一,時間緊、任務重,盡快實現“碳達峰”“碳中和”刻不容緩。目前,要想降低二氧化碳排放量,最主要的途徑是采取適當的能源發展戰略,改變能源結構,增加可再生能源使用比例;提高發電和其他能源轉換部門的效率;提高建筑采暖等民用能源效率等措施。
 
據測算,若我國實現2060達到“碳中和”的目標,那么到那時,我國太陽能裝機容量會是現在的70多倍,而核能的裝機容量是現在的5倍多,風能的裝機容量是現在的12倍多,太陽能將成為眾多可再生能源中的主力隊員。
 
2、“碳中和碳達峰”背景下,BIPV的發展機遇
 
目前,我國光伏產業的全產業鏈走在了世界前列,據中國光伏行業協會光電建筑專委會發布的數據,從全球來看,我國2020年BIPV裝機容量已達709MW,約占全球BIPV總裝機量的七成。但從國內市場來看,建筑光伏裝機量尚不足光伏裝機總量的10%。
 
目前,我國BIPV產業鏈已經形成上游光伏電池生產,中游系統集成以及下游包括包括政府、居民、工商業用戶等投資商的產業鏈體系。
 

 
                                                                                             圖 BIPV產業鏈
 
探索“光伏+”的不同應用形式成為光伏產業拓展發展空間的突破口。BIPV作為有效降低我國建筑能耗的方式,大力發展低碳、零碳建筑,對于節能減排、保護環境具有重要的現實意義。
 
      第一,有利于優化能源結構。根據習近平總書記在聯合國氣候峰會上所闡述的目標,到2030年,我國非化石能源占一次能源消費比重要達到25%。根據國家發展改革委和生態環境部的數據顯示,2019年中國非化石能源占能源消費比重達15.3%,提前一年完成“十三五”規劃目標,中國的能源結構進一步清潔化低碳化。
 
      盡管2019年我國非化石能源占比已經達到15.3%,但要在2030年達到25%的目標,我國還需要以更大的力度推進能源結構轉型優化。而BIPV的發展將會在一定程度上解決能源與環境之間的矛盾,我國龐大數量的建筑面積,能夠大大提高太陽能光伏裝機容量,從而助力能源結構優化。
 
      第二,能夠高效利用建筑資源,有效減少碳排放。我國建筑碳排放量占總碳排放量的1/3以上,對于碳排放“大戶”建筑行業,光伏建筑一體化(BIPV)正成為打造綠色建筑的解決方案。
 
      據統計,中國每年建筑竣工面積約40億平方米,其中5%的面積用于安裝BIPV產品,裝機量就能達到20GW,約等于一座三峽工程的裝機量。通過BIPV產品使建筑生產清潔電力,是有效的減排措施,經過計算,每建設1MW的分布式光伏電站,每年可減少碳排放約1000噸。
 
      在“碳達峰、碳中和”目標的催化下,世界各國紛紛發布政策大力支持光伏發電產業,為BIPV行業的未來發展打下了堅實的基礎,BIPV行業具有巨大的發展空間。
 
      我國大力發展綠色建筑,將有效帶動新型建材、新能源、節能服務等產業發展,有望撬動超過十萬億元的綠色市場規模。目前中國帶有綠色建筑評價標識的建筑總面積不足6000萬平方米,未來發展綠色建筑空間巨大。
 
      從長期來看,我國BIPV行業仍然是一個挖掘程度遠遠不足的藍海市場。根據國家統計局數據,我國每年的建筑竣工面積在40 億平方米左右,若按照5%的BIPV 滲透率,僅新建建筑的BIPV產業年增量空間就在一千億以上,遠高于目前的市場容量。
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