BIPV近期有爆发迹象,之前影响行业发展的三个因素,包括政策、经济性与产业协同,都有边际改善。BIPV潜在市场空间巨大,预计2022、2025、2030年当年新增的市场分别为85、497、1135元,对应2.3、15.9、25.4GW装机规模。BIPV发展需要跨行业协同,且有示范效应,预计将以晶硅路线为主,且会呈现出先发优势,率先建成示范项目并推广的企业将凭借先发优势进一步增强个体的α属性。考虑到行业发展路径可能会先从国内增量项目到存量,光伏企业能否快速掌握相关建筑设计的相关能力较为关键,对于光伏行业来讲,发展BIPV根基在于自身产品,但现阶段,项目入口可能更为重要一些。
摘要
BIPV是建筑与光伏更深层次的融合产物,应用场景多样。BIPV是光伏与建筑更深层次的融合产物,区别于以屋顶为载体、没有建筑功能的BAPV,BIPV除发电功能外,还承担了建筑物原有的支撑、遮挡功能。BIPV运用光伏物理性能,同时兼顾建筑美学观念(建筑的重要属性),应用场景多样,有向城市高建筑密度区域渗透的潜力。尚德、英利、汉能BIPV示范项目此前已先后落地,隆基近期也相继发布BIPV产品,行业有爆发迹象。
制约行业发展的三个因素在2021年均有变化。此前行业进展比较缓慢,主要受三个因素制约:政策、经济性、缺少跨行业协同,但目前均有变化:(1)政策鼓励程度加大,BIPV贴合减排趋势,北京、南京已经出台实质性补贴;(2)已经具备经济性,粗算项目6-8年可收回成本(不考虑北京、南京补贴);(3)跨行业协同加速:业内认识到BIPV是交叉学科,建筑设计是BIPV发展过程中不可缺少的参与者,近期跨行业的协同也在增加。
增量空间广阔,先发优势会让个体呈现强α。BIPV发展路径将从国内到海外、由增量到存量,市场空间广阔:按当年竣工面积43亿平测算,转换效率16%等条件估算,预计2022、2025、2030年当年新增的市场分别为85、497、1135亿元,对应2.3、15.9、25.4GW装机规模。BIPV产业发展需要跨行业协同,且有示范效应,预计将以晶硅路线为主,行业也将体现出先发优势:率先建成示范项目并推广的企业将凭借先发优势进一步增强个体的α属性。BIPV爆发可能会先从增量项目开始,光伏企业能否快速掌握相关建筑设计的相关能力较为关键,对于光伏行业来讲,发展BIPV根基在于自身产品,但现阶段项目入口可能更为重要。
1、BIPV是建筑与光伏更深层次的融合产物,应用场景多样
BIPV是光伏与建筑更深层次的融合产物。光伏建筑一体化的概念最早于上世纪90年代提出,主要通过BIPV(Building Integrated PhotoVoltaic)、BAPV(Building Attached PhotoVoltaic)将建筑与光伏两个行业连接在一起。区别于以屋顶为载体的、没有建筑功能的BAPV,BIPV除发电功能外,还承担了建筑物原有的支撑、遮挡功能,是光伏与建筑行业更深层次的融合产物。
应用场景多样,具备渗透潜力。BIPV运用光伏物理性能,在建筑设计过程中提升、改善或拓展了原有建筑的功能,同时兼顾建筑美学观念(建筑的重要属性)。BIPV的应用方式较为多样,包括瓦片式、采光式、围墙式等等,同时,由于BIPV兼顾实用性与美观,因此具备向城市高建筑密度区域渗透的潜力。
此前发展较慢,近期以来有爆发迹象。1967年,日本MSK公司最早提出建筑光伏一体化产品,2004年行业曾有较多比较成功的尝试,如机遇号火星探测器(光伏应用的拓展,落地后类似建筑)、曼彻斯特摩天大楼幕墙项目等。近年来,BIPV行业发展迅速,尚德、英利、汉能示范项目已先后落地,特斯拉、隆基也相继发布BIPV产品。
2、制约行业发展的三个因素在2021年均有变化
2.1 政策:鼓励程度加大,北京、南京近期有实质性补贴
政策鼓励,BIPV贴合减排趋势。我国城镇化、工业化加速,建筑能耗逐渐增多(约占全社会总能耗的40%),由于BIPV属性贴合减排大趋势,因此我国明确“碳达峰、碳中和”目标后,相关鼓励政策密集落地,2020年6月9日,中国工程建设标准化协会发布《建筑光伏组件》,行业标准确立。
实质性补贴政策出台。2020年11月18日北京市发布《关于进一步支持光伏发电系统推广应用的通知》,明确对BIPV进行补助,提出全部实现光伏建筑一体化应用的项目度电补贴0.4元(含税),时间持续5年;2021年3月16日,南京出台BIPV补助政策较北京更为详细,将既有建筑改造也纳入补贴范围之内(存量)。
2.2 经济性:目前回收期6-8年,且有进步空间
BIPV全生命周期造价高于传统屋顶。目前国内市场工商业屋顶(彩钢板、琉璃瓦等)初始造价约为100元/平方米,考虑到使用年限为20年,对应50年产权的全生命周期成本为250元/平方米;BIPV相对传统工商业屋顶造价更高,按目前BIPV转换效率16%测算,单平造价约为600-800元(4-5元/w),较传统屋顶初始造价高1-2倍。
有发电功能,目前已具备经济性。此前BIPV项目多数以薄膜电池为主,如碲化镉、铜铟镓硒等,由于薄膜转换效率相对较低且初始造价相对较高,因此虽有示范项目落地,但不具备经济性,因此并未大范围推广。随着光伏技术路线向晶硅路线切换,尤其是单晶替代多晶后,光伏转换效率提升叠加造价大幅下降,目前BIPV项目已具备经济性:若屋顶项目初始投资为600-800元/平方米,转换效率为16%,粗算项目6-8年可收回成本(不考虑北京、南京补贴)。
成本有进一步下降的空间。BIPV成本有较大的下降空间:(1)受产业链供需关系影响,目前组件价格处于高位,预计相关重点环节扩产相继达产后,组件价格有望下降;(2)目前大宗商品价格持续上涨,增加了除组件之外的其他成本,大宗商品价格长时间维持高位可能性不是很大;(3)光伏行业本身具备学习曲线,成本会随着生产经验的积累按照一定规律下降;(4)目前BIPV项目经验较少,设计进步空间较大;(5)行业推广加速后,规模化会进一步降低成本。综合来看,预计未来3-5年内,BIPV单平造价可能会降至400-500元左右。
2.3 跨行业协同:业内认识到BIPV是交叉学科
此前行业发展尚未到爆发时点。若仅考虑BIPV经济性,2019-2020年BIPV行业就应该迎来大发展,彼时组件价格及转换效率与目前没有质的差别,但行业整体没有显著变化,究其原因有三点:(1)建筑不懂光伏,光伏不懂建筑;(2)光伏在当时不大需要懂建筑:相对于拓展应用边际,光伏行业内部有更重要的事需要去做,即一体化;(3)减排是清晰的大趋势,但具体实施比较模糊。
光伏行业认识到建筑设计是BIPV发展过程中不可缺少的参与者。BIPV是交叉学科,光伏与建筑设计缺一不可,但两个行业存在很大差别:光伏行业本质是半导体,第一性是度电成本下降,相对冰冷;建筑行业兼备建筑学与美学要求,因此第一性也极难描述,需考量多方面标准,有温度。此前BIPV项目规模相对较小、推广速度较慢,近期光伏行业相关企业已经认识到建筑设计是BIPV发展过程中不可缺少的参与者,与相关建筑行业公司开启合作。
3、增量空间广阔,先发优势会让个体呈现强α
3.1 发展路径:从国内到海外,由增量到存量
从国内开始发展。特斯拉已在海外市场推出居民使用的solar roof,由于国内外电力价格形成机制不同,且面临推广问题(渠道),即使海外居民电价高于国内,国外企业面向海外推广BIPV可能也会比较困难。相对海外,国内企业更加熟悉本土市场,预计短期内BIPV海外与国内市场可能会相对隔离,国内企业主要市场在本地。
公建与工业市场是主战场,发展路径从是增量到存量。增量方面,BIPV大概率会从新建增量项目开始推广,如公建方面的高铁站、机场等,此外,新增的工业园区也为BIPV提供了很好的切入契机;存量方面,与增量的区别在于:(1)改建BIPV会对电网企业现有经营情况产生影响;(2)需要考察原来结构负载是否满足要求。
居民市场潜力有待挖掘。居民市场推广主要面临三个问题:(1)经济性。国内居民电价低;(2)收益分配。屋顶、幕墙收益分配较为复杂,开发商意愿可能会低一些;(3)安全性。BIPV在适用性方面与传统建筑材料不同,光伏阵列增加建筑自身的燃料荷载,也改变了建筑火灾动力学边界条件。目前BIPV无法用于生产的火灾危险性分类为甲、乙,或储存物品的火灾危险性分类为甲、乙的地点,居民市场的推广可能比工业更注重安全性。
3.2 增量空间广阔,先发优势会进一步增强个体的α属性
市场空间空间广阔。按当年竣工面积43亿平测算,假设转换效率不变,2022、2025、2030年BIPV单平造价分别为600、500、400元,预计2022、2025、2030年当年新增的市场分别为85、497、1135元,对应2.3、15.9、25.4GW装机规模。
可能会以晶硅路线为主。薄膜除成本高于晶硅外,从某些方面来看可能是适用于BIPV,比如透光性等等。此前行业发展相对缓慢,可能是因产业没有足够的爆发契机,并不能说明薄膜路线不适用于BIPV、无法推动BIPV行业实现质变,但我们仍然认为BIPV市场可能会以晶硅路线为主而非薄膜:(1)BIPV发展初期预计将以ToB的项目为主,但这些项目本质却具备很强ToC属性:有温度、不冰冷,技术路线只是入口的延伸,在初期发展阶段,我们认为入口更重要;(2)BIPV是交叉学科,能否掌握行业入口取决于相关企业在建筑领域的布局,晶硅路线相关企业正在强势入局BIPV;(3)行业初步进入发展正轨后,有很强的示范效应。
先发优势会进一步增强个体的α属性。BIPV发展需要跨行业协同,且有示范效应,预计将体现出先发优势,率先建成示范项目并推广的企业将凭借先发优势进一步增强个体的α属性。考虑到行业爆发可能会先从增量示范项目开始,光伏企业能否快速掌握相关建筑设计的相关能力较为关键,对于光伏行业来讲,发展BIPV根基在于自身产品,但现阶段项目入口可能更为重要。
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