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2022年光伏建筑BIPV行业发展研究报告(28页).pdf

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2022年光伏建筑BIPV行业发展研究报告(28页).pdf

1、2022 年深度行业分析研究报告 2 正文正文目录目录 一、建筑光伏是光伏未来的重要应用方向 . 5 1、 分布式光伏市场空间仍待开发 . 5 (1)光伏发电技术的起点集中式电站 . 5 (2)充分利用资源的选择分布式电站 . 6 2、 分布式光伏的推广带来光伏建筑的发展机会 . 8 (1)建筑与分布式光伏的简单结合BAPV . 8 (2)建筑光伏一体化程度的深化BIPV . 10 二、能源转型带来建筑减碳需求,光伏建筑成为发力方向 . 14 1、全球能源转型势在必行,碳减排计划带来绿色建筑政策广泛落地 . 14 2、中国减排压力大,建筑光伏带来建筑减碳可能 . 15 3、 “双碳”目标下,建

2、筑光伏政策开始密集出台 . 17 三、政策支持下建筑光伏蓝海形成,市场空间广阔 . 21 1、建筑光伏行业仍待发展,国内政策指引市场空间广阔 . 21 2、建筑屋顶建筑光伏的主要应用场景,市场空间广阔 . 22 3、建筑立面应用场景复杂,市场潜力待激发 . 26 图表图表目录目录 图 1 2005 年后全球光伏装机量迅速上升(GW) . 5 图 2 2010 年后中国新能源发电装机量增长明显(GW) . 5 图 3 国内早期以集中式光伏发电为主(GW) . 6 图 4 典型集中式电站应用形式 . 6 图 5 2018-2020 各月全国整体弃光率走势 . 6 图 6 各地区弃光电量(亿千瓦时)

3、及弃光率(2020 年) . 6 图 7 2020 年我国水平面总辐照分布图 . 7 图 8 2020 年我国水平面总辐照量距平百分率分布图 . 7 图 9 国内分布式光伏装机量自“十三五”后开始提升 . 8 图 10 典型分布式光伏电站应用场景 . 8 jXNBtVnOmMnNmM7NbP8OoMrRoMsQlOrRnPeRmNoP6MqQvMvPpPsMwMpMsP 3 图 11 BAPV 安装结构示意图 . 9 图 12 典型 BAPV 应用场景 . 9 图 13 BAPV 整合度低,影响建筑整体美观 . 10 图 14 BAPV 附属组件易暴露,影响实际工作寿命 . 10 图 15 太

4、阳能光伏电池的技术发展 . 10 图 16 BIPV 相关建筑构件与 BAPV 对比 . 10 图 17 单晶硅太阳能光伏电池构造 . 11 图 18 CdTe 与 CIGS 薄膜电池构造图示 . 11 图 19 第三代光伏电池染料敏化光伏电池(左)、钙钛矿光伏电池(中)、有机光伏电池(右)实物图示 . 11 图 20 特斯拉 Solar Roof BIPV 效果图 . 12 图 21 光伏瓦案例 . 12 图 22 隆基第一代 BIPV 工厂光伏屋顶示例 . 12 图 23 华旭光能第二代碲化镉 BIPV 光伏幕墙项目示例 . 12 图 24 分布式光伏技术路线梳理 . 13 图 25 到

5、2050 年,可再生电能需基本取代传统煤电,以实现“零排放”目标 . 14 图 26 我国工业能源消费占比超过 60%(万吨标准煤) . 16 图 27 煤炭仍占我国能源消费的 50%以上 . 16 图 28 我国单位 GDP 碳排放量仍较高(单位:kg CO2/$) . 16 图 29 全国建筑全过程碳排放变动趋势(2005-2018)(亿吨) . 17 图 30 2018 年我国建筑全过程碳排放量占碳排放总量的 51.3%,其中运行碳占 21.9% . 17 图 31 20112020 年国内各电源类型装机量占比(%) . 17 图 32 20112020 年国内各电源类型发电量占比(%)

6、 . 17 图 33 早年光伏组件的高价限制了建筑光伏的推广(美元/W) . 18 图 34 20212025 国内新增光伏装机量预测(GW) . 21 图 35 20162021 年国内户用光伏装机量(GW) . 22 图 36 2021 年各月国内户用光伏装机量整体上扬(MW) . 22 图 37 2018 年全球 BIPV 累计装机量分布(GW) . 22 图 38 海外机构预计 2025 年全球新增 BIPV 装机量达 6.6GW . 22 图 39 预计 2025 年国内建筑用地将达到 703.9 亿平方米 . 23 图 40 2025 年国内住宅和工商业用地面积预测(亿平方米) .

7、 23 图 41 截止 2025 年国内建筑光伏屋顶累计装机量测算逻辑 . 25 图 42 20212025 年国内新增建筑光伏屋顶装机量预测 . 25 4 图 43 BIPV 在新增建筑市场的渗透速度更快 . 26 图 44 2025 年国内 BIPV 屋顶新增装机量达到 11.90GW . 26 图 45 BAPV 光伏立面对建筑的外围空间有要求,同时会破坏建筑整体美感 . 27 图 46 光伏立面装机量测算逻辑 . 27 表 1:我国太阳能资源分布 . 6 表 2:从“十三五”到“十四五”,政策引导分布式光伏发展 . 7 表 3:近期公示的 BAPV 项目规模与报价 . 9 表 4:BI

8、PV 技术发展过程 . 12 表 5:BIPV 相较 BAPV 具多方面优势 . 13 表 6:各国针对碳中和、建筑减碳提出的主要相关政策 . 15 表 7:20162020 年部分建筑光伏标准化文件 . 18 表 8:20162020 建筑光伏相关政策,借助“十三五”计划,鼓励建筑光伏推广 . 19 表 9:2021 年以来绿色建筑相关政策落地加速 . 19 表 10:分布式光伏补贴逐渐退坡,光伏平价上网时代来临 . 20 表 11:住建部公布的各类建筑用地面积(亿平方米) . 23 表 12:目前国内建筑屋顶面积存量估算(亿平方米) . 23 表 13:截止 2025 年国内存量建筑屋顶光

9、伏改造面积估算 . 24 表 14:20212025 国内增量建筑光伏屋顶装机面积估算(亿平方米) . 24 表 15:不同 STC 功率下 2025 年建筑屋顶光伏累计装机量测算 . 25 表 16:公用建筑单层南侧立面面积与单层面积比例估算 . 27 表 17:截止 2025 年建筑立面光伏装机量测算(单位:亿 m2) . 28 5 一、一、建筑建筑光伏光伏是是光伏未来的光伏未来的重要重要应用方向应用方向 分布式光伏的推广催生出 BAPV 和 BIPV 两类建筑光伏形式。太阳能光伏作为重要的可再生能源技术之一,在过去主要以集中式电站的形式在西北地区落地应用。近年来随着光伏项目向人口密集的东

10、部地区推广,分布式光伏开始扮演愈加重要的角色。而建筑作为分布式光伏在城镇中的主要载体,其与光伏的结合逐渐催生出了 BAPV 与 BIPV两类不同的光伏应用形式并逐渐推广开来。其中 BAPV 技术已经成熟,目前是国内建筑光伏的主要形式,大量相关项目正在广泛建设中;BIPV 技术则逐渐发展出晶硅型和薄膜型两类不同的技术路线,并以与建材结合的形式体现出相较 BAPV 更多的优点,展现了更广阔的应用空间。 1、分布式分布式光伏光伏市场空间市场空间仍待开发仍待开发 (1)光伏发电技术的起点光伏发电技术的起点集中式电站集中式电站 太阳能是人类最早利用的能源之一,也是目前发展最快的可再生能源技术之一。太阳能

11、是人类最早利用的能源之一,也是目前发展最快的可再生能源技术之一。光伏发电技术起源最早可追溯至1839 年法国科学家 E.Becquerel 发现的液体光生伏特效应,之后 1954 年美国贝尔实验室开发出首个有实用功能的单晶硅太阳能电池;而光伏发电技术的广泛开发是在 1973 年石油危机之后,各国开始寻求新能源的开发应用以代替传统化石能源,直到 1997 年京都议定书的签订,光伏技术应用推广正式提上日程。自 21 世纪开始,全球太阳能光伏装机容量迅速上升,2020 年全球光伏装机量达到 758.9GW,过去 15 年 CAGR 达到 39.0%。 在中国,随着对新能源的重视程度提升,风电、光伏等

12、新能源装机量近年来增长迅速,2010 年到 2020 年中国风电与光伏装机量复合增长率分别为 22.2%和 63.7%,2020 年中国新增风电装机 72GW,新增光伏装机 49GW,是全球新增可再生发电能源装机量最多的国家。 图图 1 2005 年后全球光伏装机量迅速上升(年后全球光伏装机量迅速上升(GW) 图图 2 2010 年后年后中国中国新能源发电新能源发电装机量增长明显(装机量增长明显(GW) 资料来源:IEA、招商证券 资料来源:北极星光伏网、国家能源局、招商证券 集中式集中式光伏光伏电站是电站是国内光伏发电的最初应用形式国内光伏发电的最初应用形式。集中式电站指利用荒漠地区的广阔空

13、间和相对稳定的太阳能资源,集中建设的大型光伏电站,具有选址灵活、空间限制小、扩容相对容易,运行成本低、便于集中管理等优点,同时能够充分利用太阳辐射与用电负荷的正调峰特性,起到削峰的作用。因此在国内光伏发电技术推广早期,集中式电站一直是主要的应用方式,装机量占比在 80%以上;近年随着分布式光伏的推广,占比有所下降,但 2021 年国内集中式光伏装机量仍有 199.1GW,占国内光伏总装机量的 65.0%。 0%20%40%60%80%100%00500600700800全球累计光伏装机容量(GW)同比增长05003002011 2012 2013 2

14、014 2015 2016 2017 2018 2019 2020中国累计光伏装机容量(GW)中国累计风电装机容量(GW) 6 图图 3 国内早期以集中式光伏发电为主(国内早期以集中式光伏发电为主(GW) 图图 4 典型集中式电站应用形式典型集中式电站应用形式 资料来源:北极星光伏网、国家能源局、招商证券 资料来源:迈贝特官网、招商证券 在大力推广发展太阳能光伏的过程中,集中式电站逐渐体现出在大力推广发展太阳能光伏的过程中,集中式电站逐渐体现出实际应用上实际应用上的缺陷。的缺陷。最主要的是供需模式的不平衡。大型集中式电站多建设在西北地区的荒漠地带,但从需求端来说,我国的经济重心在东南沿海地区,

15、其用电需求远远高于经济发展较为落后人口较为稀少的西北地区。大量集中式电站上马建设后,西北当地的输电网的输送能力远远不能满足光伏发电的大规模输送需求。西北各省市的光伏项目一度出现严重的“弃光限电”现象,虽近年来特高压输电线路的建设缓解了这一问题,但整体情况仍不容乐观。未来随着国内能源转型大势带来的光伏整体装机量提高,亟需新的光伏电站模式来缓解传统集中式电站的建设压力。 图图 5 2018-2020 各月全国整体弃光率走势各月全国整体弃光率走势 图图 6 各地区弃光电量(亿千瓦时)及弃光率各地区弃光电量(亿千瓦时)及弃光率(2020 年)年) 资料来源:全国新能源消纳监测预警中心、招商证券 资料来

16、源:全国新能源消纳监测预警中心、招商证券 (2)充分利用资源的选择充分利用资源的选择分布式电站分布式电站 太阳能资源的辐射量对于太阳能光伏的应用十分重要。太阳能资源的辐射量对于太阳能光伏的应用十分重要。根据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准,可以按全年每平米水平光照辐射量将我国大致分为四类地区。其中传统的集中式电站限于空间条件的要求,主要覆盖的是一类和部分二类地区,集中在我国西北地广人稀的区域。对于人口密度较大,缺少集中电站的建设空间的东部地区,需要分布式光伏来实现对当地太阳能资源的充分利用。 表表 1:我国太阳能资源分布我国太阳能资源分布 全年辐射量全年辐射量 主要地区主要地区 一类地区

17、超过 1750kWh/m2 甘肃西南、内蒙古西部、青海西部、西藏中西部、四川西部 二类地区 14001750kWh/m2 新疆大部、内蒙古大部、青海中东部、甘肃中部、宁夏、陕西北部、山西中北部、西藏东部、云南、海南等地 0%20%40%60%80%100%05003003502013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021中国累计光伏装机容量(GW)集中式光伏累计装机(GW)集中式装机量占比0%1%2%3%4%5%6%7%8% 7 全年辐射量全年辐射量 主要地区主要地区 三类地区 10501400kWh/m2 东北大部、北京、天津、

18、华北、华南、长江中下游大部分地区 四类地区 1050kWh/m2以下 四川、重庆、贵州、湖南湖北部分地区 资料来源:国家气象局风能太阳能评估中心、北极星光伏网、招商证券 图图 7 2020 年我国水平面总辐照分布图年我国水平面总辐照分布图 图图 8 2020 年我国水平面总辐照量距平百分率分布图年我国水平面总辐照量距平百分率分布图 资料来源:国家气象局风能太阳能评估中心、招商证券 资料来源:国家气象局风能太阳能评估中心、招商证券 分布式光伏电站一般指装机规模较小、布置在用户附近的发电系统。分布式光伏电站一般指装机规模较小、布置在用户附近的发电系统。它一般接入 10 千伏或更低电压等级的电网。具

19、有输出功率相对较小、易推广、污染小、能够缓解局地的用电紧张等特点。我国分布式光伏快速增长始于 2016 年,彼时集中式电站补贴开始退坡,分布式依然维持较高补贴水平,且光伏组件成本相较 2010 年有了明显下降,同时在用户侧人们对于光伏电站的接受度有所提升。多重因素助力分布式光伏开始得到推广。 相较于集中式电站,分布式光伏的应用更加灵活相较于集中式电站,分布式光伏的应用更加灵活。其可在农村、牧区、山区,发展中的大、中、小城市或商业区附近建造,解决当地用户用电需求。同时,分布式光伏发电系统中各电站相互独立,用户可以自行控制,不会发生大规模停电事故,安全可靠性比较高。目前,随着“十四五”计划的推进,

20、分布式光伏新增装机量逐年提高。虽然2019、2020 年受光伏财政补贴退坡以及疫情影响装机量增长有所放缓,但 2021 年分布式光伏装机增速重新开始上升,2021 年全年国内分布式光伏新增装机量 29GW,占全年新增光伏装机总量的 55%,历史上首次突破 50%。20152021 年国内分布式光伏装机 CAGR 达 61.4%,同期集中式光伏装机 CAGR 为 32.3%。2021 年后随着整县推进计划的推进,建筑分布式光伏市场被打开,分布式光伏装机量将继续提升。 表表 2:从“十三五”到“十四五”从“十三五”到“十四五” ,政策引导分布式光伏,政策引导分布式光伏发展发展 日期日期 发布主体发

21、布主体 政策名称政策名称 相关内容相关内容 2016-11 发改委 能源局 电力发展“十三五”规划(2014-2020 年) 十三五”期间将全面推进分布式光伏发电建设,重点发展屋顶分布式光伏发电系统,实施光伏建筑一体化工程。 2016-12 能源局 太阳能发展“十三五”规划 大力推进屋顶分布式光伏发电。到 2020 年建成 100 个分布式光伏应用示范区,园区内 80的新建建筑屋顶、50的已有建筑屋顶安装光伏发电。 8 日期日期 发布主体发布主体 政策名称政策名称 相关内容相关内容 2017-10 发改委 关于开展分布式发电市场化交易试点通知 规定分布式发电交易项目规模、市场交易模式、电力交易

22、组织、“过网费”标准等 2018-05 发改委 财政部 能源局 关于 2018 年光伏发电有关事项的通知 当年安排 1000 万千瓦左右规模用于支持分布式光伏项目建设;积极推进分布式光伏资源配置市场化,鼓励地方出台竞争性招标办法配置除户用光伏以外的分布式光伏发电项目,鼓励地方加大分布式发电市场化交易力度。 2021-05 能源局 关于 2021 年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知 2021 年保障性并网规模不低于 9000 万千瓦。在确保安全前提下,鼓励有条件的户用光伏项目配备储能。2021 年户用光伏财政补贴预算额度为 5 亿元,户用光伏发电项目由电网企业保障并网消纳。 2021-06

23、能源局 关于整县屋顶分布式光伏开发试点方案的通知 党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 50%;公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 40%;工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 30%;农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 20% 2021-12 工信部 “十四五”工业绿色发展规划 鼓励工厂、园区发展屋顶光伏、分散式风电、多元储能、高效热泵等, 推进多能高效互补利用;发展大尺寸高效光伏组件、大功率海上风电装备、等新能源装备;推动智能光伏创新升级和行业特色应用。 资料来源:发改委、能源局、工信部官网、招商证券 图图 9 国内分布式光伏装机量自国内分布式光伏装机量自

24、“十三五”后“十三五”后开始提升开始提升 图图 10 典型分布式光伏电站应用场景典型分布式光伏电站应用场景 资料来源:北极星光伏网、国家能源局、招商证券 资料来源:隆基绿能、招商证券 2、分布式分布式光伏的推广带来光伏建筑的发展机会光伏的推广带来光伏建筑的发展机会 (1)建筑建筑与分布式光伏的简单结合与分布式光伏的简单结合BAPV 随着分布式光伏电站在城市中逐步发展,城市建筑成为太阳能光伏的主要载体。随着分布式光伏电站在城市中逐步发展,城市建筑成为太阳能光伏的主要载体。最早的光伏与建筑结合尝试是将光伏器件直接安装在建筑外围,将建筑作为简单的光伏器件载体进行发电,其系统与建筑物功能不发生冲突,一

25、般适用于既有建筑的改造。这种光伏建筑形式被称为 BAPV(Building Attached Photovoltaic),也称为“安装型”太阳能光伏建筑。在目前较常见的 BAPV 光伏应用中,普遍是在建筑屋顶上直接安装附加的钢结构支架或者滑轨,并在之上安装光伏板进行发电。施工难度相对简单,安装成本也较低。目前国内分布式光伏系统的设计、采购、建设大多通过 EPC 招标的形式分包给工程建设企业或光伏企业,如中国电建、中国能建、特变电工等。根据全国公共资源交0%50%100%150%200%05002013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

26、2021分布式光伏累计装机(GW)集中式光伏累计装机(GW)分布式同比增长集中式同比增长 9 易平台公示数据,目前国内 BAPV EPC 项目工程报价普遍在 3.504.50 元/W。 表表 3:近期公示的近期公示的 BAPV 项目项目规模与报价规模与报价 成交日期成交日期 项目名称项目名称 装机容量装机容量 MWp 单价单价 (元元/W) 2021-12-24 山东省泰安市肥城市湖屯镇分布式光伏项目 0.66 4.19 2021-12-30 房县 2021 年屋顶分布式光伏发电项目设计施工 12.00 4.50 2021-12-23 国华能投(山阴)新能源有限公司国华山阴县牛棚屋顶 50MW

27、 分布式光伏发电项目(一期)32MW 项目 32.00 4.48 2021-12-17 长安工业坊 4.12MW 屋顶分布式光伏发电项目工程 4.12 3.50 2021-12-10 阳谷县博济桥办事处赵庙村 120KW 分布式光伏发电项目 0.12 4.03 2021-12-01 喀左县卧虎沟乡四家子村 300kw 分布式光伏电站项目 0.30 4.29 2021-12-08 坟台镇板桥村屋顶分布式光伏发电项目 0.09 4.38 2021-11-12 埭溪镇工业园区 15000KWP 分布式屋顶光伏项目 15.00 4.31 2021-11-04 佛山市诚德新材料有限公司屋顶分布式光伏发电

28、项目 1.90 3.98 资料来源:全国公共资源交易平台、招商证券 图图 11 BAPV 安装结构示意图安装结构示意图 图图 12 典型典型 BAPV 应用场景应用场景 资料来源:中国建筑标准设计研究院、招商证券 资料来源:迈贝特官网、招商证券 由于由于 BAPV 结构简单,便于结构简单,便于已有建筑已有建筑改造的特点,改造的特点,在建筑光伏发展初期获得了较快的发展在建筑光伏发展初期获得了较快的发展,但在其推广过程中也逐但在其推广过程中也逐渐暴露出了一系列的问题。渐暴露出了一系列的问题。首先是屋面荷载问题,由于原建筑最初设计的时候并没有考虑安装光伏组件,往往很多建筑的荷载不满足二次安装要求,需

29、要对原有屋面进行再加固,或是加固困难,导致无法安装光伏组件;其次,在现有的屋面上安装光伏组件,会破坏原有建筑的防水层,在建完后需要对防水层进行修补,存在重复建设的浪费同时也给房屋的防水带来一定的隐患;同时,BAPV 与建筑的整合度低,铺设后其附属组件如逆变器和接线盒等设施难以收容整理,常常暴露在外,不但影响建筑整体外观,也降低了 BAPV 的实际使用寿命。 10 图图 13 BAPV 整合度低,影响建筑整体美观整合度低,影响建筑整体美观 图图 14 BAPV 附属组件易暴露,影响附属组件易暴露,影响实际工作实际工作寿命寿命 资料来源:分布式能源网、招商证券 资料来源:Performance o

30、f BIPV and BAPV Installations in Norway、招商证券 (2)建筑光伏一体化程度的建筑光伏一体化程度的深化深化BIPV 随着光伏建筑技术的不断发展,原有的 BAPV 安装型光伏一体化程度低,影响建筑整体结构且不承担建筑功能,同时 BAPV 需要重复建设对建材的浪费问题逐渐凸显,尤其是传统的晶硅板光伏对建筑屋顶的改造有诸多限制。随着非晶硅(a-Si) 、碲化镉/硫化镉(CdTe/CdS)以及铜铟镓硒(CIGS)等薄膜化太阳能电池的应用逐渐成熟,以及太阳能电池在航天技术中的应用探讨,逐渐发展出将光伏电池与建筑材料进一步结合的应用模式,即 BIPV(Building

31、 integrated photovoltaics) ,或称建筑光伏一体化。同时开发出包括光伏屋顶、光伏玻璃、光伏瓦等一系列应用于BIPV 的光伏建筑材料。 图图 15 太阳能光伏电池的技术发展太阳能光伏电池的技术发展 图图 16 BIPV 相关建筑构件相关建筑构件与与 BAPV 对比对比 资料来源:A comprehensive review on design of building integrated photovoltaic system、招商证券 资料来源:A comprehensive review on design of building integrated photovo

32、ltaic system、招商证券 BIPV 按材料可按材料可分为晶硅型和薄膜型分为晶硅型和薄膜型。晶硅型 BIPV 使用的仍是传统的单晶硅或多晶硅光伏板,光伏组件是使用 EVA 或者 PVB 胶膜,在多层钢化玻璃中间封装的晶体硅电池片。随着光伏行业的发展,晶体硅类的转换效率不断提高,目前单晶硅的转换效率最高可达 26%,普遍单晶组件的转化效率也可以达到 18%;多晶硅的转换效率略低,平均在16%左右。主要应用于没有透光需求的光伏屋顶项目;而对于透光有要求的屋顶或建筑立面项目,需要使用薄膜型的碲化镉(CdTe)或铜铟镓硒(CIGS)电池。薄膜电池普遍具备更佳的弱光性和温度系数等优势,可在弱光等

33、环境中广泛应用。 CdTe 电池目前是一种可快速生产的传统硅基光伏技术的低成本替代品,是以 SnO2或 Cd2SnO4作为上电极、掺铜碳糊作为下电极,中间放置 CdTe 制成,具有相较 c-Si 电池更高的电子吸收率以及更理想的带隙宽度。目前在实验室报告的 CdTe 光伏电池最高效率为 21.5%,而商业应用上的平均效率为 14.7%。 CIGS 电池具有薄膜光伏技术中最高的能量转换效率,目前在玻璃基板上的平均转换率接近 20%。其柔性、抗太阳辐射强度和高比功率特征使其成为目前行业内公认的最具工业化前景的薄膜发电技术。 11 图图 17 单晶硅单晶硅太阳能光伏电池构造太阳能光伏电池构造 图图

34、18 CdTe 与与 CIGS 薄膜电池构造图示薄膜电池构造图示 资料来源:A comprehensive review on design of building integrated photovoltaic system、招商证券 资料来源:A comprehensive review on design of building integrated photovoltaic system、招商证券 相较于晶硅电池,薄膜电池虽然理论转化率较低,但其实用性能更适配相较于晶硅电池,薄膜电池虽然理论转化率较低,但其实用性能更适配 BIPV 的应用场景。的应用场景。首先,薄膜电池在弱光照条件下的

35、工作情况要比晶体硅电池好,相较于晶硅电池对光照强度的高要求,薄膜电池可以在黄昏等光照较弱的条件下保持良好的工作效率;其次,薄膜电池更高的温度系数能够在高温条件下保持工作性能。建筑光伏组件的实际工作温度常常会高于 25的标准温度,而晶硅电池在高温下的转换效率衰减速率明显高于薄膜电池;此外,薄膜光伏电池还有其他多方面的优势,其透光效果能满足建筑尤其是立面的采光需求;可卷曲性适配建材外形,能够满足建筑对外观的美学需求。未来随着第二代太阳能电池应用的持续探讨,以及第三代 DSSC、CZTS、PSC、OPV等新一代光伏电池技术的开发,薄膜光伏技术将在 BIPV 领域获得更多应用机会。 图图 19 第三代

36、光伏电池第三代光伏电池染料敏化光伏电池染料敏化光伏电池(左)、(左)、钙钛矿光伏电池钙钛矿光伏电池(中)、(中)、有机光伏电有机光伏电池池(右)实物图示(右)实物图示 资料来源:Potential of building integrated and attached/applied photovoltaic (BIPV/BAPV) for adaptive less energy-hungry buildings skin: A comprehensive review、招商证券 目前目前 BIPV 产品按产品按表现表现形式来看可分为建材型和构件型两种形式。 “建材型”形式来看可分为建材型和

37、构件型两种形式。 “建材型”BIPV 一体化更加完善,一体化更加完善,将光伏电池完将光伏电池完全融合进建材中,全融合进建材中,从外观上可能与从外观上可能与传统建筑材料传统建筑材料差别不大差别不大;而“构件型”;而“构件型”BIPV 偏向偏向标准化标准化产品产品,从外观上较易与从外观上较易与传统建材区分传统建材区分。 理论上,理论上, “建材型”“建材型”BIPV 是是成熟成熟的的 BIPV 产品产品实现完全一体化之后的最理想形式实现完全一体化之后的最理想形式。如特斯拉的光伏屋顶瓦片 Solar Roof,直接将电池片作为瓦片安装在屋顶上,外观与传统屋顶几乎没有区别。但这样完全失去了钢结构的辅助

38、,对光伏瓦或光伏砖本身的材料强度和性能提出了更高的要求,同时也要求光伏组件有更高的定制化特征以适配不同的建筑需求,难以形成标准化生产,成本较高,短时间内还难以向市场推广。 12 图图 20 特斯拉特斯拉 Solar Roof BIPV 效果图效果图 图图 21 光伏瓦案例光伏瓦案例 资料来源:特斯拉官网、招商证券 资料来源:汉能官网、招商证券 目前目前市场上的主流市场上的主流 BIPV 还是将光伏组件与建筑构件结合成整体构件,还是将光伏组件与建筑构件结合成整体构件,即“构件型”即“构件型”BIPV。主要以光伏屋顶、光伏幕墙、光伏遮阳板等为主。一方面能够最高程度地保持组件发电效率、最大化电池有效

39、发电面积在屋顶面积中占比,以达到最大化光伏发电屋顶性价比,另一方面标准化的构件也限制了其应用场景,目前主要应用于工商业厂房屋顶、防雨车棚等大面积屋顶,以及大型工商业建筑的外侧幕墙。我国 2004 年即在深圳园博园和北京天普工业园中建成了国内首批 BIPV 项目,之后的 2010 年,无锡尚德总部研发大楼玻璃幕墙 BIPV 示范项目落成,成为当时全球最大的单体 BIPV 示范项目,近十年来,BIPV 在国内的应用逐渐推广开来,越来越多的 BIPV 项目开始落地并投入使用。 表表 4:BIPV 技术发展过程技术发展过程 特征特征 实例实例 第一代 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

40、,与建筑本体的集成度较低,外观上与 BAPV 相近 大部分晶硅型 BIPV,目前最主流的 BIPV 应用模式 第二代 光伏组件与建筑材料完全合为一体,外形美观,但电力电子变换装置和连线结构需求大,可靠性低,维护成本高,以薄膜电池为主 赫利欧二代智能光伏瓦 第三代 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,具备抗阴影能力和较强的参数匹配能力,易于维护,组件外观具美感 特斯拉 Solar Roof 资料来源: 光伏建筑一体化(BIPV)技术应用综述 、招商证券 图图 22 隆基隆基第一代第一代 BIPV 工厂光伏屋顶示例工厂光伏屋顶示例 图图 23 华旭光能华旭光能第第二二代代

41、碲化镉碲化镉 BIPV 光伏幕墙项目示例光伏幕墙项目示例 资料来源:隆基官网、招商证券 资料来源:华旭光能、招商证券 整体而言,整体而言,相较于传统的相较于传统的 BAPV,BIPV 在在安全性、观赏性、便捷性和安全性、观赏性、便捷性和后续维护后续维护都具备一定优势。都具备一定优势。 从外观上讲从外观上讲,传统 BAPV 在屋面上后期安装支架和光伏电池板,屋面较凌乱,整体性较差。而 BIPV 不会影响建筑物的外观效果;从使用寿命上讲,从使用寿命上讲,BAPV 寿命一般在 20 年25 年,而 BIPV 能达到 50 年甚至更长的使用寿命;从从施工难度上讲,施工难度上讲,BAPV 屋面需二期施工

42、,施工周期长,而 BIPV 屋面施工难度小,安装速度快,工程进度有保障;从从 13 日后维护上讲,日后维护上讲,BAPV 屋面在施工检修中多次踩踏,漏水隐患多,维修难度大,而 BIPV 屋面不造成二次施工踩踏破坏,且可随意拆卸、修葺,检修维护方便。 表表 5:BIPV 相较相较 BAPV 具多方面优势具多方面优势 BAPV BIPV 建筑外观 在彩色压型金属板上面后期安装支架和光伏电池板, 屋面较凌乱,整体性较差 光伏发电组件单元板和检修走道板直接作为屋面板,接线盒、连接线等隐藏在组件和踏板下方。不影响建筑物外观 设计寿命 光伏发电组件全部处于露天环境,寿命一般在20 年25 年 光伏发电组件

43、只有屋面暴露在外,有良好的密封环境;BIPV 光伏组件用 PVB 胶封装,系统能达到 50 年甚至更长的使用寿命 屋面受力 压型金属板与后置光伏电池板的受力复杂,两者之间既有风载正压也有负压,长期的风载作用和变形会产生疲劳效应,影响结构安全 结构受力清晰,结构安全性高,系统采用双面玻璃组件,能够满足屋面安全性要求 防水可靠 后期屋面二次上人安装光伏组件等设备,造成压型金属板永久沉降形变,后期有漏水隐患 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,组件与组件(或踏板) 间使用可靠的密封扣条进行固定和密封,有效避免漏水的隐患 施工难度和速度 分二期施工,施工周期长,直立锁边铝镁锰屋面板施

44、工难度大 施工难度小,安装速度快,工程进度有保障 屋面运营维护 施工检修中多次踩踏,屋面变形大,漏水隐患多,维修难度大 同步设计、施工,对屋面构件形成保护,不造成二次施工踩踏破坏。以单块电池组件为单元模块化设计安装,可随意拆卸、修葺,检修维护方便 资料来源:北极星光伏网、招商证券 图图 24 分布式光伏技术路线梳理分布式光伏技术路线梳理 资料来源:北极星光伏网、Potential of building integrated and attached/applied photovoltaic (BIPV/BAPV) for adaptive less energy-hungry buildin

45、gs skin: A comprehensive review、招商证券整理 14 二、二、能源转型带来建筑减碳需求,光伏建筑成为发力方向能源转型带来建筑减碳需求,光伏建筑成为发力方向 能源转型下建筑光伏的减排功能被开发,政策打开广阔市场。全球范围内的能源结构转型是 21 世纪的重要议题,各国纷纷推出碳减排计划与政策。我国为实现“双碳”目标,开始积极推动包括建筑光伏在内的绿色产业发展。自“十四五”起,国家推出了包括“整县推进”在内的一系列分布式光伏建设政策,要求党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 50%;公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 40%;工商业厂房屋顶总面积可安装

46、光伏发电比例不低于 30%;居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 20%。同时近十年来光伏组件价格的大幅下降减少了建筑光伏建设的成本,国家政策与市场价格的双重驱动下,建筑光伏市场前景可期。 1、全球能源转型全球能源转型势在必行势在必行,碳减排计划带来绿色建筑,碳减排计划带来绿色建筑政策政策广泛落地广泛落地 化石能源的发现和使用,带来了人类历史的一大飞跃。然而,随着人类社会的不断发展,化石能源的过度开采、使化石能源的发现和使用,带来了人类历史的一大飞跃。然而,随着人类社会的不断发展,化石能源的过度开采、使用也造成了越来越严重的环境问题。用也造成了越来越严重的环境问题。工业革命以来,化石能源燃烧

47、产生的二氧化碳累计达 2.2 万亿吨,全球地表平均温度已升高 1.1,气候风险下,全球能源结构转型迫在眉睫。1997 年 149 个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的京都议定书 ,这是首个关于全球碳减排的国际协议,标志着全球能源转型正式提上日程。在京都议定书的协议内容到期之后,各国于 2015 年在巴黎签署了第二份气候协议巴黎协定 ,旨在大幅减少全球温室气体排放,将本世纪全球气温升幅限制在 2以内,同时寻求将气温升幅进一步限制在1.5以内的措施。 根据国际可再生能源署(IRENA)的预测,到 2050 年,电力将逐步取代传统能源成为能源的主要载体,占到整体能源

48、消耗量的 50%。但当下煤电仍是电力能源主要来源,在发电过程中会制造大量的温室气体排放,要实现 2050“零排放”目标,未来必须将煤电逐步更换为其他清洁电能如风电、光伏、生物能等。预计到 2030 年,可再生能源装机量需达到目前的三倍,而到 2050 年,可再生能源装机量须达到 28000GW。 图图 25 到到 2050 年,可再生电能需基本取代年,可再生电能需基本取代传统传统煤电煤电,以实现“零排放”目标,以实现“零排放”目标 资料来源:IRENA、招商证券 基于对基于对可再生能源的迫切需求,世界各国自可再生能源的迫切需求,世界各国自 2016 年后开始积极推动自身的绿色能源发展并提出了不

49、同计划年后开始积极推动自身的绿色能源发展并提出了不同计划。根据IEA 数据,当下建筑业的碳排放量约占世界碳排放总量的 30%,而在发达国家,建筑碳排放占比更加突出,例如欧洲建筑业碳排放占其整体碳排放的 40%左右。根据 IEA 的数据,建筑运行碳排放中,电力消耗的贡献占 1/3 以上,故自 2010 年以来,欧美各国推出了一系列围绕清洁电能,尤其是光伏建筑的绿色建筑相关激励方案或指导政策。2021 年开始,越来越多的绿色建筑发展策略和方案开始逐步落地。 15 表表 6:各国针对碳中和、建筑减碳提出的主要相关政策各国针对碳中和、建筑减碳提出的主要相关政策 国家国家/地地 政策名称政策名称 发布时

50、间发布时间 建筑相关建筑相关目标目标方案方案 美国 迈向 2050 年净零排放长期战略 2021 电力在终端能源需求的份额将由 2020 年的 50%增加至 2050 年的 90%甚至更高。同时,建筑部门的能源需求将在 2030 年减少 9%,2050 年减少 30%。 欧盟 欧洲绿色协议 建筑能源性能指令 2019/2021 “协议”要求以能源资源更有效的方式新建和翻修建筑。欧盟将制定差别化的能源价格,执行更严格的建筑节能规范;“指令”要求所有新公共建筑必须在2027 年之前实现零排放 法国 57 亿欧元(67.1 亿美元)援助计划 2021 支持安装小型建筑太阳能电池板,资金用于支付授予容

51、量高达 500 kW 的装置的上网电价;法国预计将获得额外的 3700 兆瓦太阳能发电能力 德国 柏林太阳能法案 2021 要求自 2023 年起德国首都的所有新建筑都必须安装光伏系统;光伏系统必须覆盖至少 30%的屋顶面积 英国 绿色工业革命十点计划 2021 投入约 10 亿英镑,吸引大约 110 亿英镑的私营部门投资;到 2028 年,每年安装 60 万个热泵;CO2排放量将比当前减少 75%80% 日本 2050 碳中和绿色增长战略 2020 推进建筑施工过程中的节能减排;加快包括钙钛矿太阳电池在内的具有发展前景的下一代太阳电池技术研发、示范和部署;加大太阳能建筑的部署规模,推进太阳能

52、建筑一体化发展。 资料来源:北极星光伏网、索比光伏网、阳光工匠光伏网等、招商证券 2、中国减排压力大,建筑光伏带来建筑减碳可能中国减排压力大,建筑光伏带来建筑减碳可能 中国目前是世界第一碳排放大国。中国目前是世界第一碳排放大国。自改革开放后,鉴于中国庞大的人口基数以及高速的经济发展,中国的碳排放量迅速增高。尤其进入 21 世纪后,我国年度碳排放量从 2000 年的 34.4 亿吨增长至 2020 年的 106.7 亿吨。2020 年,中国 CO2排放量占全球 CO2排放总量的 30.65%,为全球第一。 作为制造业大国,中国的大量工业碳排放量难以作为制造业大国,中国的大量工业碳排放量难以避免避

53、免。我国工业能源消费占比超过 60%,同时煤炭仍是国内能源来源主力,单位能源碳排放量较高。即使我国 2016 年单位 GDP 碳排放量已经降至 0.575kg/$,相较于发达国家如美国、法国、德国的数据仍有较大差距。考虑未来短时间内中国制造业大国的国际地位不会改变,我国工业减排阻力较大。 16 图图 26 我国工业能源消费占比超过我国工业能源消费占比超过 60%(万吨标准煤)(万吨标准煤) 图图 27 煤炭仍占我国能源消费的煤炭仍占我国能源消费的 50%以上以上 资料来源:国家统计局、招商证券 资料来源:国家统计局、招商证券 图图 28 我国我国单位单位 GDP 碳排放量仍较高(单位:碳排放量

54、仍较高(单位:kg CO2/$) 资料来源:Our world of data、招商证券 建筑业碳排放占比居高不下,光伏应用潜力明显。建筑业碳排放占比居高不下,光伏应用潜力明显。考虑全球经济环境对我国制造业的需求以及我国当下低碳技术和清洁能源技术的不足,短期国内大部分制造业还难以实现迅速的绿色转型。另一方面,国内建筑业同样在碳排放总量中占有较高比例,相较于传统的制造业,建筑的碳排放量,尤其是建筑日常运行中产生的碳排放量要更加灵活,削减起来阻力更小、技术更为完善。 根据中国建筑节能协会发布的数据,2018 年我国建筑全过程碳排放总量为 49.3 亿吨 CO2,占全国当年碳排放总量的 51.3%。

55、其中建材生产阶段碳排放 27.2 亿吨 CO2,占全国碳排放的比重为 28.3%;建筑施工阶段碳排放 1 亿吨CO2,占全国碳排放的比重为 1%;建筑运行阶段碳排放 21.1 亿吨 CO2,占全国碳排放的比重为 21.9%。对于建筑业绿色转型过程而言,较易完成转型的部分是建筑运行碳排放部分,即建筑运行过程中用户耗电、烹饪等日常活动形成的碳排放。 322503658290工业居民生活交通运输批发、零售和餐饮农林牧渔建筑业其他007080901002011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 201

56、9 2020煤炭石油天然气电力及其他能源00.20.40.60.811.2中国法国德国日本美国 17 图图 29 全国建筑全过程碳排放变动趋势(全国建筑全过程碳排放变动趋势(2005-2018)(亿吨)(亿吨) 图图 30 2018 年我国建筑全过程碳排放量占碳排放总量的年我国建筑全过程碳排放量占碳排放总量的51.3%,其中运行碳占,其中运行碳占 21.9% 资料来源:中国建筑节能协会、招商证券 资料来源:中国建筑节能协会、招商证券 建筑住户建筑住户在日常工作生活中在日常工作生活中的的能源消耗是目前建筑运行碳排放的主要来源,能源消耗是目前建筑运行碳排放的主要来源,包括日常生活中的包括日常生活中

57、的采暖、照明采暖、照明、电器使、电器使用用等等。就目前而言,对于我国大部分城镇建筑,电能承担了除北方地区集中供暖外大部分的建筑能耗。目前我国煤电比重仍有 68.5%,而根据 IEA 提出的 2050“零排放”计划,截止 2050 年,应至少有 70%的发电量来自于光伏、风电等可再生能源,未来需将当下的煤电产能逐步替换为其他可再生清洁电能。建筑光伏一方面可以为建筑本身提供清洁的运行能源,降低建筑运行碳排放量;另一方面可以并网作为传统煤电的替代,实现绿色能源的转型。由此建筑光伏成为当下能源转型的重要发力点。 图图 31 20112020 年年国内国内各各电源类型电源类型装机量占比(装机量占比(%)

58、 图图 32 20112020 年年国内国内各各电源类型发电量电源类型发电量占比(占比(%) 资料来源:国家统计局、招商证券 资料来源:国家统计局、招商证券 3、 “双碳”目标下“双碳”目标下,建筑光伏政策开始密集出台建筑光伏政策开始密集出台 我国建筑光伏我国建筑光伏行业行业曾经历了长时间的蛰伏期。曾经历了长时间的蛰伏期。早在 2009 年 3 月,财政部、住房和城乡建设部联合推出“太阳能屋顶计划” ,鼓励城市光电建筑一体化应用;同年 7 月,财政部、科技部、国家能源局联合宣布正式启动“金太阳”示范工程,支持光伏发电技术在各领域的示范应用及关键技术产业化。这两个计划曾在短时间内刺激了国内的建筑

59、光伏市场,但仅限于鼓励和支持,项目经过短暂的红火之后便趋于平淡。同时,早年光伏组件尤其是晶硅光伏组件相对较高的价格也限制了分布式光伏这类采购量较低的光伏项目的发展。2013 年开始, 太阳能光伏金太阳示范工程不再进行新增申请审批,标志着金太阳工程正式退出中国光伏发展舞台。 000%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020煤电水电太阳能风电核电0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2011 2012 2013 2014 2015

60、 2016 2017 2018 2019 2020煤电水电风电核电太阳能 18 图图 33 早年光伏组件的高价限制了建筑光伏的推广(美元早年光伏组件的高价限制了建筑光伏的推广(美元/W) 资料来源:Wind、招商证券 2016 年巴黎协定的签署给建筑光伏的发展带来了新机遇。年巴黎协定的签署给建筑光伏的发展带来了新机遇。2016 年 2 月,中共中央、国务院发布关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见 ,提出要推广绿色建筑和建材,支持和鼓励各地结合资产特点推广应用太阳能发电等新能源技术;同年 11 月正式将建筑光伏纳入了“十三五”一系列电力、能源、可再生技术的规划范畴,正式宣布将大力推进屋顶

61、分布式光伏项目。自此,一系列建筑光伏和绿色建筑相关政策开始推出并落地。同时,相关行业标准也开始逐步制定。此外,2016 年到 2021 年,晶硅光伏组件价格下跌了 62.6%,薄膜光伏组件下跌了 60.7%。除了成本的降低,技术的改进也帮助市场进一步发展,如提高光伏电池的效率、改进涂层、增强系统性能监测并优化安装系统等,从侧面减少了建筑光伏推广的阻力,相关市场开始打开。 表表 7:20162020 年部分建筑光伏标准化文件年部分建筑光伏标准化文件 发布时间发布时间 发布主体发布主体 文件文件名称名称 领域领域 相关内容相关内容 2016-06 住建部 建筑用光伏构件通用技术要求 构件 规定了建

62、筑用光伏构件的术语和定义、分类及标记、试验方法、检验规则等 2017-12 住建部 建筑用柔性薄膜光伏组件 薄膜组件 规定了建筑用柔性薄膜光伏组件的术语和定义、分类及标记、试验方法、检验规则等 2018-12 国家监管局 标委会 建筑用光伏遮阳板 建材 规定了建筑用光伏遮阳板的术语和定义、分类和标记、一般要求、包装、运输和贮存 2019-02 中国光伏行业协会 户用光伏并网发电系统系列标准 发电系统 对户用光伏并网发电系统的安装准备、设计规范、安装过程与验收、运行维护和发电性能评估制定了相关标准 2019-06 住建部 建筑光伏系统应用技术标准 建筑 规范了建筑光伏系统的设计、施工、验收及运行

63、运维等内容。 资料来源:国家发改委、住建部等、招商证券 “十三五”以来,我国陆续出台相关政策,极大地推动了“十三五”以来,我国陆续出台相关政策,极大地推动了绿色建筑及绿色建筑及建筑光伏建筑光伏的发展。的发展。截至 2019 年底,全国累计绿色建筑面积超过 50 亿平方米,获得绿色建筑标识的项目累计 2 万个,建筑面积超 22 亿平方米,新建绿色建筑占城镇新建建筑的比例高达 65%。2020 年 7 月,住建部、发改委等七部委联合发布了关于印发绿色建筑创建行动方案的通知,明确目标到 2022 年,当年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到 70%。同时建筑光伏作为绿色建筑的重要一环,在十三五期间也获

64、得了长足的发展,包括太阳能发展“十三五”规划 、 关于加快新型建筑工业化发展的若干意见等多份文件都提出了对于建筑光伏尤其是光伏屋顶的发展指导建议,持续推进建筑光伏示范项目的发展。 0.00.20.40.60.81.01.21.4晶硅光伏组件薄膜光伏组件 19 表表 8:20162020 建筑光伏相关政策,借助“十三五”计划,鼓励建筑光伏相关政策,借助“十三五”计划,鼓励建筑建筑光伏推广光伏推广 发布时间发布时间 发布主体发布主体 政策政策名称名称 相关内容相关内容 2016-02 国务院 关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见 鼓励推广建筑节能技术、绿色建筑和建材、地源热泵、水源热泵和太

65、阳能发电等新能源技术。 2016-11 发改委、能源局 电力发展“十三五”规划(2014-2020 年) 十三五”期间将全面推进分布式光伏发电建设,重点发展屋顶分布式光伏发电系统,实施光伏建筑一体化工程。 2016-12 能源局 太阳能发展“十三五”规划 大力推进屋顶分布式光伏发电。到 2020 年建成 100 个分布式光伏应用示范区,园区内 80的新建建筑屋顶、50的已有建筑屋顶安装光伏发电。 2017-03 住建部 建筑节能与绿色建筑发展“十三五规划 鼓励开展零能耗建筑建设试点,力争到 2020 年,建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目 1000 万平方米以上 2018-04 工信部、住建部

66、、能源局等 智能光伏产业发展行动计划(2018-2020 年) 明确到 2020 年,智能光伏工厂建设成效显著,行业自动化、信息化、智能化取得明显进展;智能制造技术与装备实现突破,支撑光伏智能制造的软件和装备等竞争力显著提升 2020-07 住建部、发改委等 绿色建筑创建行动方案 明确重点任务是切实抓好新建建筑节能工作,大力推进既有建筑节能改造。推动超低能耗建筑、近零能耗建筑发展,推广可再生能源应用和再生水利用,目标到 2022 年,当年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到 70 2020-08 住建部、科技部、工信部等 关于加快新型建筑工业化发展的若干意见 鼓励推动智能光伏应用示范,促进与建筑

67、相结合的光伏发电系统应用 资料来源:国家发改委、住建部、国务院、能源局、工信部等、招商证券 2021 年随着“十四五”计划开始推进,建筑光伏项目推广落地开始加速。年随着“十四五”计划开始推进,建筑光伏项目推广落地开始加速。 从 2020 年下半年开始,在“3060 碳中和碳达峰”政策带来能源转型压力驱动下,建筑光伏项目推进开始加速。2021 年 5 月,住建部等 15 部门联合发布关于加强县城绿色低碳建设的意见 ,鼓励提升新建厂房、公共建筑等屋顶光伏比例和实施光伏建筑一体化开发等方式,构建县城绿色低碳能源体系,推广分散式风电、分布式光伏、智能光伏等清洁能源应用。6 月,能源局发布关于整县屋顶分

68、布式光伏开发试点方案的通知 ,明确党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 50%;学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 40%;工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 30%;农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 20%。建筑分布式光伏项目的推进开始从国家政策层面加速。 表表 9:2021 年以来年以来绿色建筑相关政策落地加速绿色建筑相关政策落地加速 发布时间发布时间 发布主体发布主体 政策名称政策名称 相关内容相关内容 2021-05 住建部等 15部门 关于加强县城绿色低碳建设的意见 鼓励提升新建厂房、公共建筑等屋顶光伏比例和实施光伏建筑一体化

69、开发 等方式,构建县城绿色低碳能源体系,推广分散式风电、分布式光伏、智能光伏等清洁能源应用。 20 发布时间发布时间 发布主体发布主体 政策名称政策名称 相关内容相关内容 2021-06 能源局 关于整县屋顶分布式光伏开发试点方案的通知 明确党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%;学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 40%;工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 30%;农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 20% 2021-09 国务院 关于深化生态保护补偿制度改革的意见 可再生能源等自愿减排项目纳入全国碳交易市场;加大绿色产品采购力度,

70、支持绿色技术创新和绿色建材、绿色建筑发展 2021-09 发改委等 10部门 关于印发全国特色小镇规范健康发展导则的通知 特色小镇应按照碳达峰碳中和要求,有条件的可开展屋顶分布式光伏开发,推行清洁取暖和合同能源管理。促进工业、建筑、交通等领域低碳转型 2021-10 国务院 2030 年前碳达峰方案 到 2025 年,城镇建筑可再生能源替代率达到 8%;新建公共建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到 50% 2021-11 发改委等 4部门 深入开展公共机构绿色低碳引领行动促进碳达峰实施方案 到 2025 年公共机构新建建筑可安装光伏屋顶面积力争实现覆盖率达到 50% 资料来源:发改委、住建部、

71、能源局、国务院官网等、招商证券 随着分布式光伏的随着分布式光伏的逐步推进,各地方也逐步推进,各地方也开始推出相关推广计划开始推出相关推广计划,分布式光伏开始参与市场化竞争,分布式光伏开始参与市场化竞争。北京在 2021 年11 月关于支持北京城市副中心高质量发展的意见中规定新建大型公共建筑执行三星级绿色建筑标准,同时将安装光伏设施作为强制性要求;上海在 2021 年 9 月发布的上海市绿色建筑管理办法中要求新建民用建筑,应当按照绿色建筑基本级及以上标准建设,新建国家机关办公建筑、大型公共建筑应当按照绿色建筑二星级及以上标准建设。同时,随着光伏发电的成本进一步下降,自 2021 年 6 月发改委

72、公告工商业分布式光伏项目中央财政不再补贴,实行平价上网起,光伏财政补贴开始退坡,预计 2022 年地方补贴也将逐渐退出。中央补贴的中止一方面说明目前分布式光伏项目投资收益正逐渐转好,即使平价上网也能抹平光伏发电的成本,已不再需要补贴来弥补价格缺口;另一方面意味着分布式光伏将开始完全市场化竞争,建筑光伏的商业模式将愈加完善。 表表 10:分布式光伏补贴逐渐退坡,光伏平价上网时代来临分布式光伏补贴逐渐退坡,光伏平价上网时代来临 文件编号文件编号 发布时间发布时间 上网电价上网电价 发改价格 2013 1638 号 2013 年 8 月 26 日 分布式光伏电价补贴 0.42 元/kWh 发改价格规

73、 2017 2196 号 2017 年 12 月 19 日 分布式光伏电价补贴 0.37 元/kWh 发改能源 2018 823 号 2018 年 5 月 31 日 分布式光伏电价补贴 0.32 元/kWh 发改价格 2019 882 号 2019 年 4 月 28 日 户用分布式光伏补贴 0.18 元/kWh 工商用分布式光伏补贴 0.12 元/kWh 发改价格 2020 511 号 2020 年 4 月 2 日 户用分布式光伏补贴 0.08 元/kWh 工商用分布式光伏补贴 0.05 元/kWh 21 文件编号文件编号 发布时间发布时间 上网电价上网电价 发改价格 2021 833 号 2

74、021 年 6 月 7 日 户用分布式光伏补贴 0.03 元/kWh, 2022 年起不再补贴 资料来源:发改委、招商证券 三、三、政策支持下政策支持下建筑光伏蓝海形成建筑光伏蓝海形成,市场空间市场空间广阔广阔 “双碳”目标下,预计未来“双碳”目标下,预计未来 5 年国内光伏装机迅速增长。年国内光伏装机迅速增长。2021 年国内分布式光伏新增装机 29GW,同比增长 87%;其中户用光伏新增装机量 21.5GW,同比增长 112.9%,未来仍将维持较高增速。通过对国内现有存量建筑市场和未来增量建筑市场空间的测算,我们预计截止到 2025 年,国内建筑光伏屋顶装机量将达到 237.42GW,其中

75、 BIPV 屋顶累计装机 28.66GW,BAPV 屋顶累计装机 209.76GW,分别占装机总量的 12.07%和 87.93%,20212025 年新增建筑光伏装机量的 CAGR 超过 20%;建筑光伏立面以 BIPV 为主,预计累计装机量达 10.63GW。 1、建筑光伏建筑光伏行业仍待发展,国内政策指引市场空间广阔行业仍待发展,国内政策指引市场空间广阔 在“双在“双碳”目标指引下, “十四五”各省市自治区光伏装机规模碳”目标指引下, “十四五”各省市自治区光伏装机规模继续提升,助力建筑光伏装机量增加继续提升,助力建筑光伏装机量增加。2021 年全国新增光伏装机容量 54.93GW,累计

76、光伏装机容量已达到 308.36GW。根据光伏行业协会预计, “十四五”期间,中国年均光伏新增装机规模将达 70-90GW,据此推算,未来 5 年,光伏新增总装机量将达 350-450GW,其中 2022年国内新增光伏装机容量将在 75GW 以上。根据国家发改委能源研究所的预测,到 2025 年,光伏总装机规模将达到 730GW,占全国总发电装机的 24%;全年发电量为 8770 亿千瓦时,占当年全社会用电量的 9%。 图图 34 20212025 国内新增光伏装机量预测国内新增光伏装机量预测(GW) 资料来源:CPIA、招商证券 随着光伏装机量的持续提升,分布式光伏的装机容量也水涨船高。我国

77、的分布式光伏可按主要使用者分为户用光伏和工商业光伏,2021 年国内分布式光伏新增装机量约 29GW,其中户用光伏达到 21.5GW。2021 年 112 月,户用光伏新增装机容量整体呈现逐渐上扬趋势。而建筑光伏是分布式光伏最主要的应用形式,BAPV 和 BIPV 项目合计占据国内分布式光伏项目的 80%,随着“双碳”目标带来的新能源发展需求以及整县推进、公共/厂房屋顶光伏覆盖率目标等光伏政策的逐步落地,未来“十四五”期间建筑光伏行业市场空间将进一步增长。 020406080100120保守估计乐观估计 22 图图 35 20162021 年国内户用光伏装机量(年国内户用光伏装机量(GW) 图

78、图 36 2021 年各月国内户用光伏装机量整体上扬(年各月国内户用光伏装机量整体上扬(MW) 资料来源:光伏行业协会、招商证券 资料来源:能源局、北极星光伏网、招商证券 目前建筑光伏仍处于行业发展初期,目前建筑光伏仍处于行业发展初期,仍以仍以 BAPV 为主,为主,BIPV 装机量有待提升。装机量有待提升。BIPV 在国外起步较早,而国内目前仍处于行业起步阶段。根据 BIPVBoost 数据,2018 年全球 BIPV 装机量最多的国家为日本,累计装机量 3.0GW,而中国累计装机量仅有 0.1GW。2019 及 2020 年,全球 BIPV 新增装机量分别为 1.15GW 和 2.3GW,

79、仅占当年新增光伏装机量的 0.95%和 1.73%;其中中国 2020 年 BIPV 装机量 709MW,仅占国内分布式光伏装机量的 4.5%,占新增光伏装机总量的 1.5%。未来 BIPV 仍有较大的成长空间,根据 n-tech Research 预测,2025 年全球 BIPV 新增装机量将达到 6.6GW,其中中国新增装机量达到 2.3GW 以上,4 年 CAGR 将近 55%。 图图 37 2018 年全球年全球 BIPV 累计装机量分布(累计装机量分布(GW) 图图 38 海外机构海外机构预计预计 2025 年全球新增年全球新增 BIPV 装机量装机量达达 6.6GW 资料来源:BI

80、PVBoost、招商证券 资料来源:n-tech Research、招商证券 2、建筑屋顶建筑屋顶建筑光伏的主要应用场景建筑光伏的主要应用场景,市场市场空间广阔空间广阔 目前建筑光伏尤其是目前建筑光伏尤其是 BAPV 项目,主流选择的安装位置是建筑的屋顶。项目,主流选择的安装位置是建筑的屋顶。屋顶光伏目前具有几点明显的优势:首先在屋顶上,对于 BAPV 项目,其光伏阵列可以按照光照入射的最佳角度安装,最大限度地获得发电量。对于 BIPV 项目,虽然光伏组件安装角度需要贴合建筑本身的外形,但大多也都能获得较好的入射角度,发电效率良好;其次,大多数情况下,建筑屋顶没有明显的采光需求,对屋顶的透光性

81、能要求较低,故可以采用常规晶体硅光伏组件,投资成本较低,经济性较好。目前的屋顶光伏项目,BAPV 可使用时间较短,大概在 20 年左右;BIPV 由于密封性能更好,维护更容易,可达到 50 年以上的使用寿命。 接下来我们接下来我们将从存量建筑改造和新建建筑安装两个维度测算光伏屋顶的装机空间。将从存量建筑改造和新建建筑安装两个维度测算光伏屋顶的装机空间。 根据住建部公布的各类建筑用地面积数据,排除掉无法应用屋顶的道路交通用地和绿地广场用地等,可将建筑用地大致分为住宅用地和工商业及工业用地。根据城乡建设统计年鉴 ,2020 年我国建筑用地总计 651.37 亿平方米,相较 2017 年增加 27.

82、5 亿平方米,4 年复合增长率 1.45%。其中住宅用地 306.93 亿平方米,相较 2017 年增长20.71 亿平米;工商业及公共建筑用地 344.44 亿平方米,相较 2017 年增长 6.79 亿平方米。 05540452001920202021新增装机累计装机005006001月2月3月4月5月6月7月8月9月 10月 11月 12月3.02.72.50.60.11.0日本法国意大利北美中国其他00.511.522.5日本意大利西班牙法国韩国德国美国中国20212025 23 表表 11:住建部公布的各类建筑用地面积

83、(亿平住建部公布的各类建筑用地面积(亿平方方米)米) 报告分类报告分类 地区地区 官方分类官方分类 2017 2018 2019 2020 住宅 城市、县城 居民用地 232.32 233.79 244.55 245.49 建制镇 住宅用地 53.90 57.88 60.45 61.44 工商业及公共建筑 城市、县城 公共管理/公共服务用地 68.49 68.51 69.54 68.81 商业服务业设施用地 51.82 52.31 53.59 53.72 工业用地 136.83 135.75 140.24 138.84 物流仓储用地 22.44 21.85 21.90 21.11 公用设施用地

84、 28.23 27.28 26.34 25.20 建制镇 公共建筑和生产性建筑 29.84 31.73 34.51 36.77 总计总计 623.87 629.10 651.14 651.37 资料来源:住建部、招商证券 目前我国住宅建筑用地和工商业及公用建筑用地面积增长速率相对稳定,若按当下平均增长数率预测,到 2025 年我国建筑用地存量面积将达到 703.9 亿平方米,其中住宅用地将达到 341.2 亿平方米,5 年 CAGR=2.14%;工商业及公用建筑用地 362.7 亿平方米,5 年 CAGR=1.04%。20212025 年整体建筑用地将增加 42.4 亿平方米。 图图 39 预

85、计预计 2025 年国内建筑用地将达到年国内建筑用地将达到 703.9 亿平方米亿平方米 图图 40 2025 年国内住宅和工商业用地面积预测(亿平方年国内住宅和工商业用地面积预测(亿平方米)米) 资料来源:住建部、招商证券 资料来源:住建部、招商证券 由于我国存量建筑面积由于我国存量建筑面积巨巨大,大,在在未来未来 35 年内国内建筑光伏市场仍将以存量市场年内国内建筑光伏市场仍将以存量市场改造改造为主为主。按照我国建筑设计规划规范,住宅用地建筑密度应在 30%以下,工商业及公共建筑密度一般在 40%50%,我们按照住宅用地建筑密度25%、工商业建筑密度 45%计算,目前国内住宅建筑屋顶面积约

86、为 78.38 亿平方米,工商业及公用建筑屋顶面积约为 156.61 亿平方米。同时由于建筑屋顶需要给电梯机房、楼梯间、女儿墙、检修通道预留空间,实际屋顶可安装光伏面积比例坡面屋顶一般在 60%左右,平面屋顶为 70%左右。取均值 65%估算得实际住宅建筑屋顶可安装光伏面积约为 50.94 亿平方米,工商业及公用建筑按平面屋顶测算,可安装面积约为 109.63 亿平方米。2021 年国内建筑屋顶总计可安装光伏存量面积为 160.57 亿平方米。 表表 12:目前国内建筑屋顶面积存:目前国内建筑屋顶面积存量估算量估算(亿平方米)(亿平方米) 用地分类用地分类 20212021 年用地面积年用地面

87、积 存量估算存量估算 住宅 313.5 建筑密度建筑密度 25% 屋顶面积 78.38 可安装光伏面积 50.94 工商业建筑 348.0 建筑密度建筑密度 45% 屋顶面积 156.61 可安装光伏面积 109.63 总计总计 160.57 资料来源:住建部、招商证券 根据“整县推进”的指导目标,政府行政建筑光伏覆盖率应达到 50%,公用建筑光伏覆盖率达到 40%,工商业建筑光伏覆盖率达到 30%,户用光伏覆盖率达到 20%。但考虑整县推进计划并未覆盖城市建筑,且改造需要时间,我们560580600620640660680700720-1%0%1%2%3%4%5%20025030035040

88、0住宅用地工商业及公用建筑用地住宅增速工商业用地增速 24 假设截止 2025 年整体存量建筑屋顶改造比例,住宅为 1%,工商业及公用建筑改造比例为 10%,则截止 2025 年国内存量建筑实际光伏屋顶改造面积估算为11.47亿平方米。 表表 13:截止截止 2025 年年国内存量建筑屋顶光伏国内存量建筑屋顶光伏改造改造面积估算面积估算 光伏改造比例光伏改造比例 理论可改造面积理论可改造面积(亿平方米)(亿平方米) 最终改造面积最终改造面积(亿平方米)(亿平方米) 住宅建筑 1% 50.94 0.51 工商业屋顶 10% 109.63 10.96 总计总计 160.57 11.47 资料来源:

89、住建部、招商证券 根据上文测算,20212025 年,住宅用地面积将增长 34.28 亿平方米,工商业及公用建筑将增长 18.28 亿平方米。据前文假设,住宅建筑密度 25%,工商业建筑密度 45%,新增住宅建筑屋顶面积为 8.57 亿平方米,工商业建筑屋顶面积为 8.23 亿平方米。根据国务院下发2030 年前碳达峰行动方案 ,2025 年新增工商业建筑光伏覆盖率应达到 50%,我们按户用光伏渗透率 10%、工商业建筑光伏渗透率 50%测算,叠加屋顶可安装光伏比例,估算得到20212025 年,国内户用建筑屋顶光伏新增面积在 0.35 亿平方米、工商业建筑屋顶光伏新增面积为 1.74 亿平方

90、米。 表表 14:20212025 国内国内增增量量建筑建筑光伏屋顶装机面积估算(亿平方米)光伏屋顶装机面积估算(亿平方米) 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 新增户用建筑面积 6.57 6.71 6.85 7.00 7.15 新增工商建筑面积 3.58 3.62 3.66 3.69 3.73 新增户用建筑屋顶面积 = 新增户用建筑面积*25% 1.64 1.68 1.71 1.75 1.79 新增工商建筑屋顶面积 = 新增工商建筑面积*0.45 1.61 1.63 1.65 1.66 1.68 可安装户用屋顶光伏面积 = 新增户用建筑屋顶面积*0.65 1.05 1

91、.06 1.07 1.08 1.09 可安装工商业屋顶光伏面积 = 新增工商建筑屋顶面积*0.7 1.13 1.14 1.15 1.16 1.18 户用光伏渗透率 4% 5% 6% 8% 10% 工商业光伏渗透率 10% 20% 30% 40% 50% 新增户用屋顶光伏面积 = 可安装户用屋顶光伏面积*户用光伏渗透率 0.04 0.05 0.06 0.09 0.11 新增工商业屋顶光伏面积 = 可安装工商业屋顶光伏面积* 工商业光伏渗透率 0.11 0.23 0.35 0.47 0.59 总计总计 户用建筑光伏屋顶户用建筑光伏屋顶 0.35 工商业建筑光伏屋顶工商业建筑光伏屋顶 1.74 资料

92、来源:住建部、招商证券 根据以上对存量市场与增量市场的估算,我们得出截止 2025 年国内累计建筑屋顶光伏装机面积约为 13.57 亿平方米。目前国内头部光伏组件厂商传统晶硅光伏组件的单位面积 STC 功率1可达到 200W/m2,考虑未来部分屋顶光伏可能需要使用功率更低的薄膜组件,我们保守估计未来建筑光伏屋顶平均单位面积 STC 功率为 175W/m2,则截止 2025 1 STC 功率:辐照度为 1000W/m2,电池温度为 25,大气质量=1.5 条件下光伏电池的发电功率 25 年,国内建筑光伏屋顶累计装机规模估算值为 237.42GW。 表表 15:不同不同 STC 功率下功率下 20

93、25 年建筑屋顶光伏累计装机量测算年建筑屋顶光伏累计装机量测算 建筑光伏屋顶安建筑光伏屋顶安装面积装面积(亿亿 m2) 不同单位面积不同单位面积 STCSTC 功率下装机量功率下装机量(GW)(GW) 150 W/m2 175 W/m2 200 W/m2 已有住宅 0.51 7.64 8.92 10.19 已有工商业建筑 10.96 164.45 191.85 219.26 新增住宅 0.35 5.32 6.21 7.09 新增工商业建筑 1.74 26.09 30.44 34.79 总计总计 13.57 203.50 237.42 271.33 资料来源:住建部、招商证券 图图 41 截止截

94、止 2025 年国内建筑光伏屋顶累计装机量测算逻辑年国内建筑光伏屋顶累计装机量测算逻辑 资料来源:住建部、国务院官网、国家住宅工程中心、招商证券 根据能源局最新公布数据,2021 年国内新增分布式光伏装机 29GW,按 80%为建筑光伏计,截止 2021 年国内建筑光伏累计装机量已有 85.85GW。据此计算,20222025 年国内新增光伏屋顶 151.57GW,4 年 CAGR=20.65%。 图图 42 20212025 年国内新增建筑光伏年国内新增建筑光伏屋顶屋顶装机量预测装机量预测 资料来源:住建部、能源局、招商证券 目前,由于组件成本以及已有建筑改造难度限制,国内建筑屋顶光伏安装仍

95、以 BAPV 为主,尤其是“整县推进”项0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0020212022E2023E2024E2025E存量市场增量市场 26 目大多将以 BAPV 为主导,BIPV 暂时仅限于少量大型公共建筑如机场、车站等项目。随着绿色建筑和 BIPV 标准的确立,BIPV 的渗透率将越来越高。根据中国光伏行业协会光电建筑专委会的统计数据显示,2020 年全年,我国主要光电建筑产品生产企业 BIPV 总装机容量约 709MW,总安装面积为 377.4 万 m2,占当年国内分布式光伏装机量的 4.5%。按 80%分布式光伏为建筑光伏估计,2020 年新增 B

96、IPV 装机量占建筑光伏装机量的 5.7%。我们预测到2025 年国内 BIPV 光伏屋顶新增装机量将达到 11.90GW,5 年 CAGR=75.79%,BIPV 光伏屋顶渗透率预计将达到24.21%,累计装机容量预计将达到 28.66GW。据此计算,到 2025 年,国内 BIPV 屋顶累计装机容量将达到光伏屋顶总装机量的 12.07%。 图图 43 BIPV 在新增建筑市场的渗透速度更快在新增建筑市场的渗透速度更快 图图 44 2025 年国内年国内 BIPV 屋顶新增装机量达到屋顶新增装机量达到 11.90GW 资料来源:住建部、能源局、招商证券整理 资料来源:住建部、能源局、招商证券

97、 3、建筑立面建筑立面应用场景复杂应用场景复杂,市场潜力待激发,市场潜力待激发 相较相较于于建筑建筑光伏光伏屋顶屋顶只能将光伏组件安装在建筑的一个表面只能将光伏组件安装在建筑的一个表面,光伏立面理论上拥有更大的潜在改造面积光伏立面理论上拥有更大的潜在改造面积,可以在建,可以在建筑南、东、西三个方向的立面上安装光伏组件。但实际上筑南、东、西三个方向的立面上安装光伏组件。但实际上,在在建筑立面建筑立面上安装光伏上安装光伏组件限制更多。组件限制更多。 首先,受限于立面的光照入射角度问题,安装在立面上的光伏组件难以以最佳的发电效率工作,实际发电量偏低;其次,相较于屋顶,对已有建筑立面的改造难度更大,存

98、量市场潜力较小;此外,大多数建筑尤其是高层写字楼对立面的采光需求较大,无法采用不透光的晶硅板光伏组件,必须使用透光薄膜光伏组件,组件成本较高的同时理论能量转化率较低;同时因为建筑立面承担的功能往往比屋顶更多,实际能够安装光伏组件的面积比率要明显低于屋顶,相较于屋顶 60%70%的理论最大覆盖比率,传统光伏外墙的覆盖比率一般只有 40%左右,光伏幕墙覆盖比率略高,但也只有 60%左右。因此,与光伏屋顶相比,市场对光伏立面潜在发展潜力估测得要更低。 对于国内当下的光伏立面市场,现有建筑的改造难度较高。一方面,大多数对立面采光有要求的建筑如高层写字楼难以接受安装不透光 BAPV 方案,而安装透光 B

99、IPV 需要对建筑立面整体拆除重新改造,成本高难度大,一般建筑不容易进行改造;另一方面,对于立面采光要求不大的建筑如大型商场或某些大型现代工厂,虽然可以选择 BAPV改造方案,但 BAPV 组件不但对建筑外围空间有较大要求,同时也会破坏建筑整体外观美感。整体而言当下国内光伏立面存量市场的开发潜力不大。 0%5%10%15%20%25%024681E2022E2023E2024E2025EBIPV屋顶装机量BIPV屋顶渗透率 27 图图 45 BAPV 光伏立面对建筑的外围空间有要求,同时会破坏建筑整体美感光伏立面对建筑的外围空间有要求,同时会破坏建筑整体美感 资料来源:h

100、isour、招商证券 目前国内建筑光伏立面主要聚焦于目前国内建筑光伏立面主要聚焦于未来的未来的增量市场增量市场。由于 BAPV 应用于立面有诸多限制,未来光伏立面的增量预计将以 BIPV 为主。对于无采光需求的大型公用建筑如购物中心等,可选择传统晶硅幕墙方案;对于采光有要求的写字楼、住宅等建筑,多选择光伏薄膜或光伏玻璃方案。 为测算建筑立面可安装光伏组件面积,我们需对建筑立面面积进行估算。为测算建筑立面可安装光伏组件面积,我们需对建筑立面面积进行估算。在常规大型公共建筑中,考虑到抗震需求,与日常使用需求,建筑进深方向一般不会低于 20m,长宽比一般不超过 6。以标准层建筑面积 2000m2为例

101、,相同建筑面积下,其平面形状范围为 44.7m44.7m20m100m,即其平面周长为 179m240m。国内建筑朝向绝大多数为南北向,目前光伏立面安装主要考虑建筑南侧立面。按建筑层高 4m 计,则标准层南面面积在 400m2200m2。估算得单层南侧立面面积与标准层面积之比在 0.20 以下,我们取该比值为 0.16。 表表 16:公用建筑单层:公用建筑单层南侧南侧立面面积与单层面积比例估算立面面积与单层面积比例估算 建筑长边长度 建筑进深 单层立面面积 立面面积/单层面积比 关键假设 100 20 400 0.20 建筑层高 4m 80 25 320 0.16 建筑进深不少于 20m 60

102、 33.3 240 0.12 建筑标准层面积 2000m2 50 40 200 0.10 建筑为南北朝向 资料来源:国家住宅工程中心、招商证券整理 对于建筑立面可安装光伏面积比例,我们认为非幕墙的立面,其可安装面积系数约为 0.4;幕墙立面可安装面积系数约为 0.65。根据住建部公开数据,我们对截止 2025 年建筑立面 BIPV 光伏装机量进行测算,其中由于光伏立面尤其是光伏幕墙需较多使用薄膜光伏电池而非晶硅电池,单位面积 STC 装机量我们按 125W/m2测算,预计 2025 年国内BIPV 光伏立面累计装机量约在 10.63GW。 图图 46 光伏立面装机量测算逻辑光伏立面装机量测算逻

103、辑 资料来源:招商证券整理 28 表表 17:截止截止 2025 年建筑立面光伏装机量测算(单位:亿年建筑立面光伏装机量测算(单位:亿 m2) 用地分类用地分类 2017 2020 2025E 新增用地新增用地面积面积 容积率容积率 可安装立可安装立面面积面面积 渗透率渗透率 实际实际立面安立面安装面积装面积 单位面积单位面积STC 装机量装机量(W/m2) 装机容量装机容量(GW) 住宅用地 286.22 306.93 345.54 38.61 2.20 5.44 1% 0.05 125 0.68 商业用地 51.82 53.72 57.04 3.32 2.30 1.21 30% 0.24

104、2.98 工业用地 159.27 159.95 161.32 1.37 1.50 0.13 15% 0.02 0.25 公共建筑 126.56 130.78 142.28 11.50 1.50 1.79 30% 0.54 6.73 总计总计 623.87 651.38 706.19 54.81 8.57 0.85 10.63 资料来源:wind、住建部、国土资源部、国家统计局、招商证券 建筑光伏立面市场潜力仍未完全激发。建筑光伏立面市场潜力仍未完全激发。当前光伏立面市场受限于应用场景和薄膜电池发电效率,市场空间相对光伏屋顶较小。但随着薄膜发电技术的发展,未来铜铟镓硒(CIGS) 、钙钛矿(PSC)等新一代薄膜电池有望追平以至于赶超晶硅电池的转换效率,薄膜电池在克服发电效率弱点的同时将发挥其在弱光性能及温度系数等方面的优势。届时建筑光伏立面的应用将更加广泛,有望激发出不亚于建筑光伏屋顶的市场空间。

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