问题:建筑能耗占城市终端能源消费比重较大,长期以来更多被纳入“用能端”管理。
随着城市功能密集化、公共建筑和居住建筑规模持续扩大,传统以提高使用效率为主的节能路径边际效应趋缓,建筑领域亟需在降碳与保供、增量建设与存量改造之间找到新的平衡点。
如何在不额外占用土地资源的前提下提升可再生能源供给能力,成为推动城乡建设绿色转型的重要课题。
原因:一方面,“双碳”目标要求加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,建筑作为城市运行的基础单元,需要从规划、建设到运行全生命周期落实节能降碳。
另一方面,光伏发电成本持续下降、组件工艺与建筑材料融合度提升,为“在建筑上发电”提供了现实条件。
与传统“后装式”光伏不同,建筑光伏一体化强调从设计阶段即将光伏建材纳入建筑结构、围护体系与运维系统,形成建筑功能的重构:建筑不再只是静态空间载体,而是可参与城市能源系统的“发电单元”。
影响:在深圳前海,某大型场馆屋面采用光伏幕墙方案,总面积约3.5万平方米,通过光伏外墙产品与建筑表皮一体化设计,使建筑具备自发自用能力,可覆盖场馆约20%的年用电需求,并实现年减排二氧化碳约5000吨。
类似实践表明,BIPV对城市的价值不仅体现在发电量,更在于其综合效益:一是通过屋顶、立面等既有空间承载发电功能,减少对新增土地的依赖;二是推动建筑从“耗能项”转向“参与项”,为城市能源系统提供分布式支撑;三是将发电系统与建筑景观、功能需求相协调,有利于在公共建筑、产业园区等场景形成示范效应,带动绿色建材与绿色施工升级。
对策:推进BIPV规模化应用,需要政策、标准、技术和市场机制协同发力。
国家层面已提出加快推动建筑领域节能降碳的工作安排,要求各地结合实际统筹规划可再生能源建筑应用,明确时间表、路线图与施工图,并推动制定完善建筑光伏一体化建设相关标准和图集,探索在工业厂房、公共建筑、居住建筑等新建项目中开展试点。
下一步,要把“可落地”作为标准体系建设的关键导向:在设计端强化与结构安全、防水防火、耐久性、运维检修等要求的衔接;在施工端推动装配化、工业化能力提升,降低现场不确定性;在运营端建立覆盖发电性能、可靠性与全寿命成本的评价机制,避免只看初装成本、忽视长期价值。
与此同时,应鼓励产业链围绕关键工艺、关键材料和系统集成持续攻关,形成“研发—制造—应用—运维”闭环,提升产品一致性与工程可复制性。
前景:业内人士认为,建筑与新能源融合将拥有更大空间。
随着新型电力系统建设推进,分布式光伏、储能、智能管理与建筑能效协同的需求将持续增长。
未来,BIPV有望从“示范项目”走向“规模应用”,从单体建筑节能扩展到园区、片区级的能源协同,进一步支撑“好房子”建设:既要住得舒适,也要用能更清洁、更经济、更安全。
与此同时,行业仍需正视屋面与幕墙一体化的安全耐久、并网消纳与运维体系等现实挑战,通过完善标准规范、强化质量监管、创新商业模式,推动应用从“能装上”走向“装得好、用得久、算得清”。
建筑光伏一体化代表了建筑业发展的新方向,体现了在"双碳"目标引领下,传统产业向绿色低碳转型升级的创新探索。
从被动的能源消耗者到主动的能源生产者,建筑的角色正在发生深刻变革。
随着技术不断完善、标准体系逐步健全、示范项目持续推进,建筑光伏一体化必将在推动建筑业绿色发展、助力国家"双碳"目标实现中发挥越来越重要的作用。