“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
bipv建筑
“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,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。
BIPV蓄势待发,千亿市场难下咽?
从政策层面来看,“十四五”期间有可能迎来更深层的爆发,从市场端来看,产品与服务路径逐渐清晰。
不过BIPV在范围内都处于起步阶段,公开数据显示,2020年安装规模约1GW,在新增光伏装机规模中只有1%的席位。
多家机构预测,预计“十四五”末,国内BIPV市场规模或达千亿,然而千亿市场的到来,仍需多方努力。围绕BIPV上下游相关的企业,蠢蠢欲动,蓄势待发,不过挑战与机遇并存,千亿市场如何吃进嘴里仍需科学规划和理性发展。
BIPV的春天来了?
根据公开数据显示,建筑行业全过程碳排放总量占碳排放比重的一半,其中建材生产阶段碳排放、建筑施工阶段碳排放以及建筑运行阶段碳排放均有减排空间。
过去一年,相较于体量大、依赖性强的制造业,灵活、阻力更小的建筑减碳受到广泛关注。
双碳目标摆在眼前,绿色建筑已成大势。早在两年前,多部委就曾引发相关通知,要求到2022年,当年城镇新建建筑绿色建筑面积占比达到70%。
事实上,光伏发电分为集中式和分布式,集中式电站一般位于边缘地区,具有稳定的太阳能资源。而分布式发电站则围绕城市、商区和农村,就近发电和并网,这看起来更容易,但整个行业仍处于起步阶段。
BIPV实际上是了双碳目标的密码,一方面通过光伏发电产品进行发电,另一方面利用其建材属性对传统屋顶加以改装,如此一来,工厂、公共建筑以及商用楼宇甚至每家每户的墙面,都能承载这一变化。其中,“整县推进”成为其中受关注的话题。
去年,能源局正式启动分布式整县推进工作,引发各路企业入场;自去年9月公布试点名单以来,陆续进入招标阶段,公开数据显示,今年3月,“整县推进”迎来采购招标高潮,累计采购规模达300GW。
政策推动下,2021年,分布式光伏新增装机规模超过集中式,光伏新星崛起。
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。
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