“碳中和”建筑趋势：BIPV一体化设计（权衡建筑形式、空间使用、能源碳排和产业经济的组合）

公司是一家以电力电子技术为布局光电建材（BIPV）的新能源高新技术企业，其总部研发大楼由中衡设计集团原创设计。设计中建筑师们结合扬明自身光伏产品，权衡建筑形式、空间使用、能源碳排和产业经济的组合，尝试补充和突破既有低碳建筑设计的领域范畴和内容深度。

引言

在Tadao Ando的建学中，“光”似乎始终掌控着建筑的高境界。“The archetype of space is the volume and direction of light.”——毋庸置疑Tadao Ando赋予了“光”在任何时代语境中崇高的地位。

西方建筑思想中，建筑构造的历史和发展被理解为在石块上开凿洞口，使光和新鲜空气涌入而淹没黑暗的过程。在这一斗争中，人类逐渐认知到光除了照亮空间以外的意义。

现代钢、玻璃、混凝土结构技术的进步，使得光在建筑表达中具有更高的自由度，也呈现出更加细致抽象的特点。不仅是建筑设计，在当代艺术、产品设计、技术研发等领域，人类也从未停下对“光”的无尽遐想和探索追求。我们已然证明了，光是可以感知，可以塑造和再加工的。

那么今天的我们是如何与光偕行的呢？

顺应时势的回答：BIPV——建筑光伏一体化

2021年10月，中国印发《2030年前碳达峰行动方案》，承诺在2030年前，保证二氧化碳排放不再增长。当这一目标放大到建筑领域，建筑行业如何有效节能降碳、加快低碳发展步伐、利用数字技术对碳排放实现管控成为亟待解决的问题。在低碳建筑技术的产品开发与应用方面，建筑光伏一体化（BIPV）技术已趋向成熟，是实现从以化石能源为基础的碳基电力系统转为以太阳光能为基础的零碳电力的关键技术。

光伏市场化、建筑节能化双重驱动下，千亿BIPV市场前景可期

数据统计，我国建筑碳排放量占总碳排放量的30%以上，同时，我国每年还在新增约20亿平方米的建筑面积，因此形成了我国建筑领域“体量大、增速快”的基本现状。建筑作为能耗大户，如何实现节能减排变得尤其重要，BIPV因此成为当今光伏技术市场的热点和佳解决方案。

日前，扬明新能源秘书长就光伏建筑一体化发展前景及国际合作进行了展望分析。

在范围内,BIPV尚处于起步阶段,2020年安装规模约1GW,占新增光伏装机规模约1%。2021年受海外疫情的影响，在光伏产业链价格较高的情况下，装机需求没有得到充分释放。在可再生能源蓬勃发展的背景下，随着硅料产能的进一步释放及产业链各环节价格的回落，预计2022年光伏装机将同比增长30%左右，达到200-220GW。我国目前的分布式光伏项目中，光伏+建筑占比达到80%。长期来看，BIPV在分布式光伏中的占比将会逐渐提高。

目前，一些发达***，如美国、澳大利亚等，已在BIPV领域取得了一定成绩。在欧洲的BIPV市场中，光伏屋顶建筑材料90%为晶体硅光伏组件，10%为薄膜光伏组件；对于立面结构，如光伏幕墙等建筑材料，56%为晶体硅光伏组件，44%为薄膜光伏组件。这说明BIPV市场中BIPV组件的发展潜力巨大，且晶体硅光伏组件和薄膜光伏组件已成为较成熟的光伏发电技术，可以满足BIPV产品的技术要求。

美国是世界上能源消耗、碳排放量第二大的***，为了节能减排，调整优化能源结构，美国联邦制定了一系列推进BIPV发展的计划，如“光伏建筑良机计划” “太阳能进入学校”项目和“百万太阳能屋顶计划”，以此来降低美国整体的建筑能耗水平，并得到了美国国内相关大学、科研机构和光伏企业的大力支持，极大推进了美国以光伏屋顶、光伏遮阳系统等解决方案为代表的BIPV的发展。

光伏建筑行业深度报告：BIPV扬帆起航

光伏建筑加速成长，BIPV 实现光伏建筑一体化

减排背景下绿色建筑大势所趋，光伏建筑行业加速成长

实现双碳目标紧迫性强，欧美从碳达峰到碳中和经过了50-70年的过渡期，而我国从2030年“碳达峰”到2060年 “碳中和”仅用30年的目标，紧迫性强。

建筑行业全过程碳排放高企，减排空间较大。2018年建筑全过程碳排放总量为49.3亿吨，占碳排放比重的51.3%。其中 建材生产阶段碳排放为27.2亿吨，占碳排放比重的28.3%，占建筑全过程排放总 量的55.21%；建筑施工阶段碳排放为1亿吨，占碳排放比重的1%，占建筑全过程排放总量的1.93%；其中较易实现碳减排的建筑运行阶段碳排放为21.12亿吨，占 碳排放比重21.9%，占建筑全过程排放总量的42.87%。

建筑业减排空间较大。鉴于中国制造业体量较大，世界对中国制造业的高需求持续存在，短期内难以实现 有效的绿色减碳，而较为灵活、实现阻力更小的建筑减碳领域得到了更多关注。绿色建筑是建筑业减排重要方式，推广绿色建筑大势所趋。在建筑行业内推广绿色 建筑由来已久，十四五期间，在双碳目标的催化下，绿色建筑大面积铺开已是大势 所趋。

BIPV项目使用的常规组件吗

“双碳”目标的确定、分布式光伏整县推进以及多项利好政策的出台，具备与建筑高度融合、安装更为灵活等特性的柔性组件受到更多关注，且为越来越多的人群所接受，市场也日趋壮大。

那么，柔性组件的春天来了么？

更广阔的应用场景

所谓柔性组件，是一种重量更轻、厚度更薄且柔韧性更佳的新型组件，可以直接黏贴于轻荷载和曲面屋顶上，不需要支架或者其他安装系统，主要分为常规晶硅柔性组件、MWT晶硅柔性组件以及薄膜柔性组件三种。

对于柔性组件，中国光伏人记忆深刻的或者应该是汉能的柔性薄膜组件。虽然汉能终未能走远，但是依旧在中国的光伏发展史中留下浓墨重彩的一笔。

现今市场上在柔性组件方面做的相对较为突出的主要有日托、一道、中来、上迈等企业，但大都以晶硅柔性组件为主，其产品各具特点。

诸如：日托S-Flex系列柔性组件，采用无主栅、无焊带、薄硅片的MWT设计，正面、背面均采用特殊有机柔性高分子材料，该产品厚度为1.4mm，小弯曲半径可至250mm，重4.3kg；一道DAS轻质柔性组件，采用无焊带叠瓦连接技术，选用氟复合材料封装，组件重量比常规组件低70%， 组件的重量密度只有4.4kg/㎡，折弯角度可达30°。

虽技术各有不同，但与常规组件相比， “轻、薄、柔、可弯曲”等特点显著。柔性组件的产品特点决定了轻质柔性组件不仅可以应用于工商业彩钢瓦屋顶、平屋顶、居民瓦房等分布式电站场景，也可以应用在特色景观灯、便携式移动电源、光伏背包等特色场景。