日前，住建部连发两份发展规划，分别为《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》和《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》。前者要求，开展高效智能建筑光伏一体化利用等清洁能源建筑高效利用技术。后者则提出具体发展目标，即到2025年，全国新增建筑太阳能光伏装机容量0.5亿千瓦以上，城镇建筑可再生能源替代率达到8％，建筑能耗中电力消费比例超过55％。
建筑光伏一体化（Building Integrated Photovoltaic, BIPV）是分布式光伏发电系统的一种，随着“双碳”目标的推进，以BIPV为代表的分布式光伏开始扮演越来越重要的角色。
近期，除了上述两个《规划》接连出台外，各省也相继出台绿色建筑补贴举措，助力BIPV产业发展。据统计，目前，已有安徽、广东、浙江、陕西、吉林等13省超20地市明确了光伏建筑补贴政策。其中，3月31日，安徽宣城明确建筑屋面光伏项目补贴20元/千瓦，BIPV项目补贴30元/千瓦。此前，深圳出台相关支持政策，BIPV项目最高补贴0.36元/千瓦时。
业内人士介绍说，BIPV将光伏发电与建筑节能有效集成，在实现占地空间及结合度显著优化的同时，又拓宽光伏的应用场景，符合绿色建筑要求，大大降低建筑使用期间的碳排放。在双碳背景下，受利于光伏市场化、建筑节能化的双重驱动下，具有建筑+光伏整合优势的BIPV产业有望加速铺开。
建筑节能“刚需”打开BIPV千亿市场
《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》要求完善建筑碳排放核算标准，将《绿色建筑评价标准》基本级要求纳入住房和城乡建设领域强制性工程建设规范。可以说，建筑纳入碳排放管理的时代即将到来，降碳减排已成为未来建筑方案设计中不得不考虑的重要事情。
为何将建筑节能的考核纳入日程？建筑真的跟汽车一样会“排放”吗？根据中国建筑节能协会统计显示，建筑运行阶段的能耗占全国能源消费总量比重为21.7％。行业统计数字显示，2018年我国建筑全过程能耗总量为21.47亿tce，占全国能量总耗的46.5%，建筑全过程碳排放总量为49.3亿吨，占全国碳排放总量的51.3%。因此，建筑行业转型需求迫切，建筑光伏一体化成为建筑行业实现碳达峰、碳中和目标的重要途径。
在全球范围内，BIPV尚处于初步阶段，2020年安装规模约1GW占全球新增光伏装机规模约1%。未来随着BIPV统一标准的建立，BIPV建筑占比也将持续提升。据中信证券研报分析，“十四五”期间BIPV有望迎来爆发式增长，预计“十四五”末国内BIPV市场规模可达千亿级别，发展前景广阔。
“向阳而生”的BIPV与薄膜电池已成天然组合
BIPV兼具发电功能和建材属性，是将光伏组件集成到建筑上的“一体化”技术。简单来说，BIPV组件以建筑材料如玻璃砖、透明棚顶等形式出现，不仅是建筑结构的组成部分，还具有发电功能。在现有的光伏技术产品中，薄膜类产品是实现BIPV“一体化”要求的最合理解决方案。
薄膜太阳能电池是在玻璃、不锈钢或塑料衬底上附上非常薄的感光材料制成，制作材料吸光系数很高，从而大大降低了电池整体厚度。薄膜电池现已发展出包括碲化镉（CdTe）、铜铟硒（CIS）、铜铟镓硒（CIGS）、砷化镓（GaAs）和铜锌锡硫（CZTS）等多种技术路线。其中，碲化镉是目前市占率最高的薄膜组件类型。建筑学本身有一个说法，“经济、实用、美观是建筑的三原则”。相比其他太阳能发电组件，碲化镉组件更符合建筑本身的要求。
▲专业发电玻璃充分利用电梯本体面积实现定制化加装电梯。
首先，经济性突出，更省钱。碲化镉薄膜太阳能电池的理论光电转换效率约为30%，实验室最高转换销量22%左右，而其制造成本却相对较低。这种低成本护城河一方面来自于碲化镉薄膜太阳能电池结构简单缩短生产时间且耗材较少。另一方面，碲化镉薄膜太阳能电池因自身工艺原因重量较轻，使用碲化镉薄膜太阳能电池组件建造屋顶时施工难度和成本都会下降，在建筑幕墙领域，其对钢支撑结构的要求和成本也明显低于晶硅组件。
同时，对环境要求低，低温、雨天等依旧发光，实用性强。碲化镉薄膜太阳能电池温度系数低，比晶体硅太阳能电池温度系数低一半左右，电池组件输出功率更不易受温度影响，更适合于高温、沙漠及潮湿地区等严苛环境。此外，碲化镉薄膜电池的弱光性好也是其较于晶硅电池的显著优势。由于碲化镉薄膜电池的光谱响应范围较宽，在清晨、傍晚、阴雨天等弱光环境下发电优于晶硅电池。弱光性好、安装角度要求较低，在弱光环境下比晶硅电池具有更长的发电时间，更适合城市内复杂环境。
此外，形态多样，场景多变。由于碲化镉薄膜电池透光率高，色彩均匀，可以做个性化外观。薄膜光伏组件可以通过激光细镂空技术提高透光率，并通过UV彩打玻璃叠层技术实现花纹定制，碲化镉薄膜组件色放均匀，颜色可调，整体感强，适合于对美观度要求较高的建筑上使用，并且可按客户要求更改适配设计。目前薄膜电池生产BIPV组件几乎涵盖所有常见色系，符合BIPV建筑对色彩的多样化需求，以及定制化的要求。
▲形态多样，场景多变
点亮“冰丝带”的科技故事
随着BIPV市场的打开以及薄膜电池对BIPV战略意义的不断清晰，国内薄膜电池企业或迎来新一波浪潮。国内目前实现薄膜电池量产的企业数量较少，仅有中山瑞科等三家。其中，由新能源龙头明阳智慧投资控股的中山瑞科龙头领先优势明显。作为国内领先的拥有全自主知识产权的百兆瓦级碲化镉薄膜组件生产线的行业龙头企业，中山瑞科自主研发的领先设备成为了公司的核心技术壁垒，在打破国外垄断的同时，也填补了国内空白。
2018年中山瑞科建成年产100MW的碲化镉薄膜组件生产线，并取得德国VDE、美国UL等一系列认证。尽管目前，中山瑞科碲化镉薄膜组件生产线的单线产能已位居国内第一，但2020年3月，中山瑞科前置开发市场空间，开启规划新建5条年产能共计1GW的生产线。依照相关建设规划，最大单线产能超过300MW，组件效率达到18%以上，单片组件功率达到600W。
▲中山瑞科碲化镉薄膜光伏组件自动化产线具有自主知识产权。
2021年，中山瑞科碲化镉薄膜光伏组件单块功率突破120W，获得了美国UL认证。这是国内碲化镉薄膜组件最高效率，即便在全球范围内，这一效率也属于领先行列。这也标志着国内碲化镉薄膜组件量产水平再上新台阶。同年11月，中山瑞科碲化镉薄膜光伏组件顺利通过中国建材检验认证集团股份有限公司)检测，成功获得中国绿色建材产品认证证书。
尤其值得一提的是，举世瞩目的北京第二十四届冬季奥林匹克运动会的主场馆——国家速滑馆所“披”的22条“冰丝带”就是中山瑞科的经典之作。这些“冰丝带”其实是由1.2万块宝石蓝色的光伏发电幕墙玻璃拼接而成的。项目采用最新工艺技术，能够做到85%的光透过玻璃表面进而实现发电，既能营造出飘逸的“冰丝带”效果，展现了灵动的现代建筑之美，又能发电、产能，为整个速滑馆制冰系统提供源源不断的清洁电能。
此外，被称做“运河之舟”的首都博物馆东馆项目采光顶、作为上海临港新片区的“一号工程”的顶科论坛会址会馆幕墙项目等等一系列知名项目也都成为了中山瑞科利用BIPV发电组件展示绿色空间结构的广阔舞台。
目前，中山瑞科的产品已覆盖标准光伏组件，可定制化的透光、彩色、彩釉、中空、发光组件，不仅可应用于传统工商业、户用电站，还可以应用于建筑幕墙、采光顶、外遮阳、停车棚、雨篷、公交站台等，其产品适用性打破传统光伏应用领域，为绿色建筑、低能耗产能绿色建筑的蓬勃发展添砖加瓦。
