原文链接:https://mp.weixin.qq.com/...阳光工匠论坛e光光伏建筑为太阳能发电的新应用领域,该技术通过集成光伏发电系统与建筑外部结构实现建筑节能降耗,是实现低能耗被动式建筑的重要手段之一。
根据集成化程度差异,光伏建筑可分为:①后置式光伏发电屋面系统(BAPV,Building Attached Photovoltaic),一般指在现有建筑上安装太阳能光伏发电系统,利用建筑闲置空间发电,多运用于存量建筑改造;②光伏建筑一体化(BIPV,Building Integrated Photovoltaic),是与建筑物同时设计、施工和安装,并与建筑物融为一体的太阳能光伏发电系统,兼顾发电效益及建筑外观。
图表1:光伏电站分类从建造方式看:BAPV 一般采用特殊的支架将光伏组件固定于原有建筑结构,主要起到发电作用,不影响建筑物原有功能,属“安装型“太阳能光伏建筑。
BIPV 采用一次性建设和投资模式,在建筑施工时直接安装光伏发电系统支架配件、光伏发电组件单元板和其他电气设备。
BIPV 除具备发电功能外还需兼顾建筑物自身结构和使用功能,以替代建筑物原有构件,本质为建筑建材。
图表2:BAPV 后置式光伏发电屋面系统图表3:BIPV 光伏建筑一体化BAPV 与BIPV 优缺点较为互补,BIPV 更具经济性。
根据北极星太阳能光伏网对某钢结构厂房屋面项目测算显示,采用光伏建筑一体化屋面系统可节约材料成本约164 元/平米,且BIPV 设计寿命超过50 年,综合经济优势显著。
具体对比来看:1)建筑外观:BIPV 为建筑光伏一体化系统,因此其设计被纳入建筑总体规划,建成建筑的外观整体性更强;BAPV 为后期安装的光伏组件,外观整体性较差。
2)屋面受力:BIPV 建筑的屋面为单纯屋面,结构受力清晰,安全性高;BAPV 因需后期安装,屋面受力较为复杂,长期的风载作用和变形可能产生疲劳效应,影响结构安全。
3)防水性能:BIPV 采用憎水性玻璃面板与主水槽、防水密封等形成屋面防排水系统,屋面构造、泛水包边、采光带等采用模块化组合构成,可实现较好的防水性能;BAPV本身不需要提供防水能力,只需要既有屋顶具备防水能力即可。
4)施工难度:BIPV 系统作为建筑重要结构件,承担屋顶功能,对于防水、隔热等建筑性能要求高,安装难度较大;而BAPV 直接在既有屋顶上加装,安装较为简单。
5)运营维护:BIPV 屋面以单块电池组件为单元模块化设计安装,检修的同时还需要兼顾屋顶功能是否完整,运营维护难度较高;BAPV 可直接在屋顶上进行检修,拆装较为方便,运营维护难度低。
图表4:BIPV 与BAPV 综合成本比较图表5:BIPV 与BAPV 对比BAPV 更具产品特征,BIPV 更依赖总包能力。
BAPV 和BIPV 虽均属建筑光伏系统,但前者更具“光伏产品”特性,相关项目主要以光伏制造企业牵头,由其负责提供光伏组件,建筑企业负责安装流程,业主主要系工商业及发电企业。
而BIPV 系统与建筑整体建造过程紧密相连,光伏制造企业因缺少EPC 项目经验在BIPV 领域多以分包方承接相关订单,建筑企业EPC 实力突出,总包订单获取能力更强。
图表6:BIPV 和BAPV 商业模式对比