1 高度一体化，BIPV 解锁光伏建筑应用新场景

BIPV 兼具发电功能和建材属性，强调一体化。光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic, BIPV）是分布式光伏发电系统的一种，是将光伏组件集成到建筑上的技术。 区别于目前应用较多的安装式光伏发电屋面系统（Building Attached/Applied Photovoltaic, BAPV）主要以附属设施的形式实现光伏组件和房屋建筑的结合，BIPV 组件以建筑材料的 形式出现，不仅具有发电功能，还是建筑结构不可分割的组成部分，具有结构构件的使用功能。

BIPV 针对传统 BAPV 系统存在的一系列问题提供了解决方案。根据实际应用的经验 反馈，BAPV 系统主要存在以下问题：在既有建筑物上安装光伏发电装置，电缆铺设的路 由存在困难，电气设备的安装位置很难协调；原有建筑物设计时未考虑光伏组件增加的荷 载，若不满足承载要求则需要进行加固处理，增加额外成本，影响经济性；光伏组件与原 结构的连接以夹具、支架连接为主，其可靠性存在风险；安装时存在打孔、震动等不利影响，可能造成屋面防水层或结构损伤。而 BIPV 与建筑物同时设计，同步施工，因此可以从本质上解决上述问题，成为光电建筑的发展方向。

光伏屋顶发电效率高，为目前 BIPV 主要应用场景。根据所结合的建筑结构构件的不同，BIPV 在建筑物中的应用位置包括屋顶、墙体、遮挡装置与部分室外设施。从发电角度来讲，用于建筑屋顶的光伏屋面、光伏采光顶可以获得最长的光照时间和较大的光照面积，经济效益最好。其中平屋顶由于可以把光伏系统安装在最佳的日照角度，可获得最大 发电量。位于建筑立面的光伏幕墙在朝向较好的多高层建筑中可取得最大的光照面积，也 是一种较为普遍的应用形式。而其他位置的 BIPV 组件由于布局分散、面积较小，目前尚 未构成较大应用市场。

工业厂房、商业建筑、公共建筑屋顶当前最具推广前景。基于国情差异，我国 BIPV 的推广路径与北美、欧洲有很大不同。我国城镇住宅以高层建筑为主，屋顶面积相对较小， 加上居民电价偏低，BIPV 用于住宅无法获得超额收益。而工商业及公共建筑多为低层建 筑，屋顶面积大，尤其工业厂房常用的轻钢结构与 BIPV 组件具有很高的适配性。同时工 商业用电量大且电价较高，短回收期、高收益率为工商业建筑选择 BIPV 方案带来了强动 力。因此在当前发展阶段，预计工商业屋顶将成为我国 BIPV 市场的最大增长点。

晶硅电池成本、发电效率优势显著，为现阶段 BIPV 组件最具性价比之选。BIPV 主 要采用的光伏技术可分为晶硅光伏组件和薄膜光伏组件。晶硅组件是目前光伏市场的主流 产品，单位装机功率高，转化效率可达 16%-22%，同样装机面积下发电量优于薄膜组件， 但由于工艺原因，其色彩一致性较差。薄膜太阳能电池色彩丰富、整体感强，可满足各种 建筑外观需求，但其较低的转化效率和 3-5 倍于晶硅电池的价格对大规模推广应用造成极大制约。

采用晶硅组件的 BIPV 屋顶具有投资效益上的相对优势。从屋面材料造价来看，由于 BIPV 一体化设计施工的特点，相较于BAPV 能够节省传统屋面板材料与屋面加固的相关 费用。从中长期来看，BIPV 作为建材的耐候性使其能够获得更长的使用寿命，节省维护 翻修费用，同时考虑运行期间的发电效益，在全寿命周期维度上获得更加可观的经济效益。