光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaics，简称BIPV)指在建筑外围护结构的表面安装光伏组件提供电力，同时作为建筑结构的功能部分，取代部分传统建筑结构如屋顶板、瓦、窗户、建筑立面、遮雨棚等，也可以做成光伏多功能建筑组件，实现更多的功能，如光伏光热系统、与照明结合、与建筑遮阳结合等。
根据安装类型划分，光伏建筑一体化的施工共分为三种，即建材型安装类型、构件型安装类型和与屋顶、墙面结合安装类型。
光伏屋顶是具有承重隔热防水功能、并叠加电池板形成的屋顶，并能有效提供工业厂房用电需求的绿色建筑类型。光伏幕墙则是将幕墙（比如石材幕墙、玻璃幕墙）和光伏发电功能相结合的幕墙，相较于屋顶，建筑幕墙表面积更大，能有效提高发电量。更适用于高楼大厦安装光伏发电的需求。
毋庸置疑，建筑屋顶安装分布式光伏已经成为大势所趋，在部分地区甚至成为强制要求。据报道，近日上海、江西、浙江、湖北等多个省市分别发布“十四五”能源规划，到2025年预计累计新增光伏装机量分别达到2.7GW、16GW、12.45GW、15GW，并强调推广光伏建筑一体化（BIPV）应用。
越来越多的建筑会从整体寿命、可靠性角度，选择BIPV而不是传统的BAPV安装模式。中国建研院环能院院长徐伟明确指出：随着人类生活水平的提高，建筑节能减排的压力非常之大，除了要减少建筑用能，还要大力发展可再生能源，光电建筑在实现节能减排中起到极其重要的作用。也正是在这样的背景下，天合蓝天适时推出“天能瓦3.0”产品解决方案，为用户提供更具更高效、更耐久、更经济的选择。
01
BIPV不只是发电
囿于屋顶条件、自发需求等多重因素，建筑光伏的一大重要市场当属工商业及公共建筑屋顶。
天合智慧分布式副总裁张荣敏介绍，建筑光伏主要有两种方式，一种是市场所熟知的BAPV，即在原有建筑上安装光伏系统；另一种则是BIPV ，将光伏组件作为建筑构件集成到建筑上，实现与建筑物同时设计、施工及安装，并可以与建筑物完美结合的光伏发电系统。
众所周知的是，光伏系统的寿命长达25年，这也催生出传统BAPV的核心痛点，“支撑光伏系统的普通彩钢瓦10年左右开始渗漏，不到15年基本失效，因此中途需要至少一次到二次的拆装工程，造成成本浪费，甚至造成组件隐裂等安全隐患。”张荣敏指出。
无论是经济因素，亦或重于一切的安全准则，BIPV无疑是建筑光伏未来的主流技术路径。
有数据显示，全国存量工商业及公共建筑屋顶面积约346亿平方米，过去5年每年新增商业及公共建筑屋顶面积约20亿平方米，以此推导到2025年BIPV装机容量将达10GW，未来15年BIPV的总装容量高达457GW，一个万亿级市场蓄势待发。
“但BIPV绝不仅仅是发电。”张荣敏强调，作为光伏与建筑的结合，更要满足建筑高质量发展的基本属性要求，如经济性、耐久性、便捷性、可靠性、防火防水性能、抗风揭性能等。
追溯BIPV的发展历程，大致可以为四个阶段。最早BIPV概念是来源于阳光棚，简单使用结构胶将组件与建筑粘合，寿命短，防水性差；第二是改变构件阶段，W形水槽，漏水、防火性能达不到要求；第三是改变组件阶段，为防止组件火灾危险，有企业将其做成金属背板，但电流安全、接线盒、逆变器匹配等难题待解。
彩钢瓦+组件设备成为当下BIPV市场的突击重点。
02
拥抱建筑
光伏建筑一体化，作为光伏、建筑两大行业的跨界产品，行业壁垒也成为掣肘BIPV进程的一大重要因素。
“光伏行业希望建筑企业在设计施工中，增加采光面积、倾角以及更多易安装装置等；建筑行业则关心光伏产品作为建筑的一部分，产品是否符合建筑行业标准和安全规范，产品尺寸外观是否与建筑的匹配、协调、美观等。”
综合两大行业诉求，建筑与光伏企业的抱团合作自成趋势。2021年10月，天合与绿色建筑集成服务领域的全球头部企业——多维联合集团正式签署战略合作协议，约定强强联手深度布局建筑光伏一体化产业蓝海。
5月26日，在天能瓦3.0发布会上，天合蓝天再下一城，与全国钢结构龙头企业长江精共钢结构集团签订战略合作协议，双方将在新能源、技术研发等多方面通力合作。
如何破解屋顶光伏项目投资回报有限的问题？有业内专家表示，未来整县推进分布式光伏的形式将从屋顶分布式光伏逐渐向BIPV转变。与此同时，整县推进分布式光伏建设，也进一步明确了“建筑＋光伏”发展趋势，为建筑光伏一体化（BIPV）大规模推广提供了良好基础。
“伴随我国城镇化率的进一步提升，未来将有1.4亿人口从农村搬迁到城镇，城镇则需要新增18亿平方米—19亿平方米新建建筑。届时，这些新建建筑或将主要以BIPV为主。”
“越来越多的地产商开始关注建筑光伏。”在中国建筑科学研究院太阳能应用研究中心主任张昕宇看来，建筑与光伏的结合并非偶然。“建筑行业推进节能降碳主要包括两大方向，一是从消费端降低用能需求，二是让建筑自身产生能量，进而减少对其他能源的使用，建筑光伏应用即是后者的重要途径。除了地方，密集出台的国家政策也释放出积极信号。”
03
BIPV市场前景明朗
由于光伏建筑系统及其包含的BIPV系统与总建筑面积及用地面积紧密相 关，合理估算光伏建筑及BIPV未来市场空间的关键是合理判断其安装在建筑上的比 例，基于此我们引入渗透率概念，渗透率=光伏建筑/BIPV装机容量÷总可装机容量，以此作为中间量，进而推测未来装机容量空间及其对应的市场空间。
增量市场空间方面，预计2022-2025年光伏建筑新增的实际市场空间分别可达 1409/1742/2092/2235亿元，其中BIPV市场空间分别可达211/349/558/766亿元。
一.建筑业竣工面积现况及未来情况预估
根据国家统计局数据，2021年建筑业竣工面积合计约为38.89亿平方米，为统一口径方便分析，其中主要几项可以合并为住宅建筑/厂房及仓库建筑/办公及商服建筑/公共 建 筑/ 分别约为27.06/3.41/6.72/2.69亿平方米，占比分别约为 67.84%/8.56%/16.85%/6.75%。
根据往年竣工面积占比数据，不同建筑类型竣工面 积占比基本维持稳定，可以合理预测未来五年占比情况与2021年保持一致。根据国 家统计局公布的建筑业竣工面积合计值，历年来该项增速逐渐走低至维持较低水平，2021年以后由于疫情情况稳定加之政策利好，基建增速预期估计回升为4%并继续保持稳定。
预计到2025年建筑业竣工面积将达到46.66亿平方米。
二.光伏建筑实际安装面积估算
根据国家统计局公布的竣工面积累计数据和土地供应数据可得出不同建筑类型平均容积率，统一口径后为住宅/厂房及仓库/办公及商服/公共建筑容积率分别约为 2.30/1.72/2.18/1.52，基于此可推算出年度竣工面积实际对应的用地面积。再根据实 际用地情况进行年度光伏建筑总计可安装面积及其总容量的推算。
建筑中可用于安装光伏组件的部位主要有屋面、立面、幕墙、遮阳构件等几个部位。根据实际可安装情况可以得出如下公式
S=ΣηiSi=η屋面S屋面+μ幕墙η幕墙S幕墙+μ遮阳η遮阳S遮阳+μ立面η立面S立面
【其中η屋面为屋面安装比例系数，平屋面时为0.7;S屋面为屋面面积，其值等于用地 面积×建筑密度;μi为分项系数，表示该种安装方式的墙面占南、东、西墙面总面积 的比例，各项分项系数总和不大于1;η幕墙为幕墙安装比例系数，一般取0.64;S幕墙为 幕墙安装立面面积，其值等于总建筑面积×立面日照表面系数，其中，总建筑面积= 用地面积×容积率，立面日照表面系数取0.28;η遮阳为遮阳板安装面积比例系数，一 般取0.18;S遮阳为遮阳安装立面面积，其值等于总建筑面积×立面日照表面系数，其 中，总建筑面积=用地面积×容积率，立面日照表面系数取0.28;η立面为墙面安装面 积比例系数，一般取0.4;S立面为安装墙面面积，其值等于总建筑面积×立面日照表 面系数，其中，总建筑面积=用地面积×容积率，立面日照表面系数取0.28。】
预计到2025年，新增可安装光伏组件面积达到12.16亿平方米。
三.增量市场空间估算及渗透率情况
由上可推得总计新增可装机容量，为方便获取实际可装机容量，引入渗透率概念进行换算。使渗透率=光伏建筑/BIPV装机容量÷总可装机容量，以此作为中间值，进而推测未来装机容量空间及其对应的市场空间。根据历史数据可判断，随着每年竣工 面积的变化，若单位装机容量按150W/m?计算则每年光伏建筑实际可装机总容量。
根据wind提供的数据，2020年光伏建筑实际可装机容量约占分布式光伏装机容量的60%，当年数值约为9.3GW，渗透率约为6.1%。2020年主要企业BIPV装机容量 702MW，因此渗透率约为0.8%。结合历史数据进行推测可判断，光伏建筑渗透率在 过去5年中快速增长，尤其是2020-2021年出现8%以上的高增，可以合理假定未来继 续保持5%以上的增长率。BIPV方面则装机容量基数较低，渗透率维持1%水平，由 于现今行业内对BIPV和BAPV系统存在一定的选择惯性，未来随着一系列规范的落 地和绿色建筑、整县推进、碳中和等政策落实，BIPV渗透率将有可观提升，假定在 2022-2025年分别达到3%/5%/8%/12%。
由于光伏组件成本的不断下降，预计未来光伏建筑系统成本将由现在的5元/W降低至2025年的3.5元/W。预计2025年光伏建筑新增的实际市场空间分别可达2235亿元，其中BIPV市场空间分别可达766亿元，并于2024-2025年间占光伏建筑市场比例超过30%，未来成空间十分充足。
四.存量市场空间估算及渗透率情况
存量市场空间方面，预计2022-2025年释放出的存量光伏建筑市场分别为994/1418/1819/2001亿元。其中BIPV对应的市场空间分别为20/43/73/100亿元。
以2021年为节点，假定自2015年至2021年总计新增竣工的面积作为光伏建筑改造的 存量基础，同上计算逻辑可得实际可装机面积。由于存量建筑的改造无法一蹴而就，假设这些存量装机面积每年释放1%用于改造，则改造比例逐渐增加至2030年的10%，可得存量光伏建筑实际可安装面积随时间改变的变化情况，进而得到释放出的存量 光伏建筑可装机容量情况。假设存量建筑改造的BIPV装机效果增速较低，基于此预测可推得BIPV存量市场空间。
