建築光伏產業專題研究：從BAPV到BIPV，分散式風口已至

生產成本分配率怎麼算

（報告出品方/作者：光大證券，殷中樞、郝騫、馬瑞山、黃帥斌）

1、 “雙碳”目標助力建築光伏領域新藍海

1.1、 光伏與建築深度融合，BIPV 接力 BAPV 迎來新發 展

BAPV/BIPV 是光伏與建築的重要結合方式

截至 2020 年，建築光伏裝機量約佔分散式光伏裝機量的 50%，佔總光伏裝 機量的約 15%，光伏與建築結合的形式逐步成為光伏裝機的重要組成部分， 按照結合的方式，可以將技術路線分為 BAPV 和 BIPV 兩大類。

BAPV

是目前建築光伏的主要形式，不影響原有建築物的功能，而是透過將 光伏發電元件安裝在已有建築的屋頂、牆面等結構，再連線蓄電池和逆變器 等裝置，以實現利用建築閒置空間發電，提高發電效率的目的。

BIPV

即光伏建築一體化，則更加註重光伏元件與建築的融合，包括光伏屋頂 和光伏幕牆等，二者同時設計和施工，光伏發電元件成為建築材料的一部分， 同時具備發電和建材的雙重功能，形成光伏與建築的統一體。

BIPV 作為建築光伏的新方案，在安全性、觀賞性、便捷性和經濟性方面都 具備一定優勢。

（1）BIPV 不需要額外裝置以固定光伏裝置；其光伏元件也不像 BAPV 一樣 暴露在外面，不易受外力侵蝕，更具安全性；

（2）BIPV 將光伏元件融入建材，使建築更具整體性，可以透過改變元件的 顏色、形狀和透明度等進行定製化設計，使其更具觀賞性；

（3）BIPV 因其建設難度小、工期短，安裝便捷性要高於 BAPV；

（4）BIPV 避免了牆體和固定裝置的成本，維護的便利性減小了對已有建築 的毀損，降低了維護成本；

（5）光伏元件與建築的深度融合提高了 BIPV 的穩定性，使其使用壽命遠長 於 BAPV，具有一定經濟性。

目前 BIPV 光伏元件的分類可大致分為兩種：

晶體矽 BIPV 光伏元件和薄膜類 BIPV 光伏元件。

新工藝不斷被應用到晶體矽電池的研發，晶體矽類光伏電池的轉換效率不斷提 高。

晶體矽 BIPV 光伏元件是使用 EVA 或者 PVB 膠膜，在多層鋼化玻璃中間封 裝晶體矽電池片。晶體矽電池的核心是 PN，位於 N 型層和 P 型層的交界處。 減反射膜使更多的太陽光到達 PN 結，從而提高光能的利用效率。隨著光伏行業 的發展，晶體矽類的轉換效率不斷提高，目前單晶矽的轉換效率高達 23%，多 晶矽的轉換效率略低，在 21%左右。

薄膜類光伏電池具備更佳的弱光性和溫度係數等優勢，在弱光等環境中廣泛應 用。

薄膜類光伏電池主要分為三大類：（1）矽基類薄膜光伏電池（非晶矽、微 晶矽和多晶矽）、（2）多元化合物類薄膜光伏電池（碲化鎘（CdTe）、銅銦鎵 硒（CIGS）和砷化鎵（GaAs）、（3）有機類薄膜光伏電池（有機太陽能電池 和染料敏化）。薄膜類光伏電池主要使用噴濺或沉積工藝，將原材料噴濺或者沉積到玻璃中，再使用鐳射對玻璃進行劃刻，最後用 PVB 膜進行封裝得到薄膜類 光伏電池。

與晶體矽光伏電池相比，該類電池的轉換效率較低，但是由於其透明度可調、觀 賞性更高，並且具有較好的弱光性和更優的溫度係數，使其在高溫和弱光環境中 的表現更佳。同時薄膜類光伏電池受遮擋的影響小，熱斑效應不明顯使其對環境 的適應性強於晶體矽類光伏電池，使得在高溫等特殊環境中得到廣泛應用。

BIPV 應用形式多樣，助力綠色建築行業發展

光伏裝置主要與建築在牆體、屋頂和遮擋裝置等結構進行結合。

BAPV 將光伏設 備安裝到已有建築物上，常見安裝方式包括屋頂傾角、屋頂平鋪以及牆面貼附安 裝等。BIPV 的應用形式更加多樣化，光伏元件可以與幕牆、採光頂、屋頂、陽 臺等建築結構結合形成綠色建築，應用場景更加廣泛。目前光伏與建築材料結合 的形式主要包括與屋頂、牆體和遮擋裝置相結合。

（1）光伏幕牆：光伏元件與建築物的牆面結合，將普通玻璃替換為光伏玻璃進 行幕牆的建設。

光伏幕牆不僅要滿足光伏元件本身的效能要求，還需要滿足幕牆 的建築功能，例如抗風壓、氣密效能、透明度以及美觀度等，因此對光伏元件的 要求很高。根據光伏幕牆採用的光伏玻璃元件的型別，可以將光伏幕牆分為兩大 類：晶體矽類光伏幕牆系統和碲化鎘薄膜類光伏幕牆系統。相對而言，晶體矽類 的轉換效率更高，更加適合在強光環境中工作。薄膜類能夠根據建築物的需要進 行定製化的設計，更具美觀性和協調性。

（2）光伏屋頂：建築物屋頂往往接受太陽光的條件最好，因此光伏系統在屋頂 的應用十分廣泛。

透過將光伏元件嵌入建築物的屋頂，以實現太陽能發電的目的。 在光伏元件的設計上，為滿足多類需求，大多選用矽電池，即晶矽類電池和非晶 矽薄膜類光伏電池。根據屋頂的型別不同，光伏屋頂可以大致分為平屋頂式、斜 屋頂式和曲面屋頂式三大類。平屋頂式可以透過調整光伏元件的角度，以獲得最 大的太陽輻射量和最大的發電量，因此平屋頂式的經濟效益最高。斜屋頂式是通 過調整屋頂的角度，尋找最佳傾角以滿足光伏元件需要的最佳光照角度。曲面屋 頂式可以滿足建築物的美學需要，但是由於受力更加複雜，因此對光伏元件的力 學效能要求更高，施工難度和建設成本更高。

（3）光伏遮陽：光伏元件與建築遮陽相結合，利用建築的陽臺、空調欄板、露 臺、遮陽挑板等功能性構件設定光伏元件，起到發電與遮陽統一作用。

按照光伏 遮陽系統的這樣形式不同，可分為光伏水平建築遮陽、光伏垂直建築遮陽和光伏 擋板建築遮陽三種。垂直類的能有效控制從牆體四周進入室內的太陽輻射應用也 最普遍。光伏擋板建築遮陽一般應用在東西方向的外窗，設計更為靈活，既可以 平行於牆面，也可以不平行於牆面。在材料選擇上，多晶矽電池以及非晶矽電池 在光伏遮陽的應用較為普遍。尤其是非晶矽電池，儘管其轉換效率較多晶矽電池 低，但是因為其造價低、厚度小、弱光性強、熱斑效應不明顯等優勢，在光伏遮 陽系統中應用廣泛。

BIPV 的分散式發電系統可以分為離網型和併網型兩類分散式。

離網型光伏發電系統可配有儲能系統，在簡易應用場景、電網不發達、消納有壓 力的區域使用。

我國光伏發電多以集中式電站推廣，這有賴於我國強大的經濟模 式和電網體系。若使光伏對傳統能源的滲透進一步加快，分散式光伏的推廣是必 要的步驟，而在此過程中，簡易應用場景，部分地區用電需求提升與電網的不發 達，以及區域能源供需問題致消納存在障礙都為離網型光伏分散式系統提供了機 會。離網型也稱獨立型發電系統，一般包括光伏電池方陣、蓄電池、太陽能充放 電控制器、獨立逆變器等裝置。離網型發電系統不與電網相連，利用太陽能轉化 成電能儲存在蓄電池中，在偏遠山區、海島以及路燈等場景廣泛應用。

併網型發電系統更適應城市、電網發達區域，有利於 BIPV 發電的經濟性以及平 抑光伏發電峰谷特性。

併網型光伏發電系統不經過蓄電池儲存電能，透過 BIPV 元件產生的直流電透過併網逆變器轉換成符合要求的交流電，直接輸入公共電 網。光照不足時，併網型系統從電網中獲取電能。由於併網型光伏發電系統節省 了蓄電池儲存和釋放能量的過程，減少能量消耗和空間佔用，降低了運營成本。

1.2、 碳中和、綠色建築、分散式政策推動建築光伏市場 崛起

綠色建築是實現“碳達峰、碳中和”的必然選擇

綠色低碳發展是我國“十四五”期間以及未來發展的重要目標。

2020年10 月透過的“十四五”規劃中 明確指出，到 2035 年要廣泛形成綠色生活方式，在“十四五”期間推動綠色低 碳發展，降低碳排放強度，制定 2030 年前實現“碳達峰”的行動方案。12 月的 中央經濟工作會議進一步強調，將做好碳達峰、碳中和工作作為 2021 年八大重 點任務之一，加快能源結構的調整，大力發展新能源。

建築行業的碳排放量佔全國 51.3%，是我國實現“雙碳”目標的主戰場。

根據 中國建築節能協會最新發布的資料，2018 年我國建築全生命週期能耗總量為 21。47 億 tce，佔全國能源消費總量比重為 46。5%。其中，建材生產、建築施工 和建築執行階段的能耗分別為 11 億 tce、0。47 億 tce 和 10 億 tce，佔全國能源 消費總量的比重分別達到 23。8%、2。2%和 21。7%。

碳排放是建築全過程的重要能耗資料。建築行業在建築物的全生命週期，即從建 築材料的生產和運輸階段、建築施工階段、建築物執行階段，到後期建築物拆除 和建築物廢料的回收處理五個階段，均會產生二氧化碳的排放，各階段二氧化碳 排放量之和構成建築全生命週期碳排放。

建築執行階段的碳減排與建築光伏的應用密切相關。

建築施工階段碳排放總量達到 1 億 tCO2， 佔全國碳排放的比重為 1%。建築執行階段碳排放 21。1 億 tCO2，佔全國碳排放 的比重為 21。9%。

建材的生產更多取決於工業生產時的能耗及碳排放，而執行 階段則與日常的能源使用及建築光伏的應用相關度更高。

綠色建築符合我國低碳環保、綠色發展的理念，是建築行業實現碳減排的必然選 擇。

綠色建築市值充分利用太陽能、風能等綠色新能源，節約能源的消耗和減少 溫室氣體的排放，減輕建築對環境的負荷，能夠達到節能減排目的的建築物，為 人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實現人與自然和諧共生的高 質量建築，有助於我國“碳達峰”和“碳中和”目標的實現。

建築光伏利用太陽能發電，可有效節約資源，是推行綠色建築的重要手段。

結合 目前的技術水平來看，綠色建築的實現路徑可以分為三類：建築能源類、生態規 劃類和施工實施類。建築能源類的主要目的是透過利用可再生能源或節能技術， 節約建築過程的能源耗費。根據住建部 2019 年釋出的《綠色建築評級標準》， 能源利用和節能在綠色建築的分數中權重最高，並且可再生能源利用評分準則中 規定，只要可再生能源供電量不低於 4%，該項即可獲得滿分，可見建築能源在 綠色建築的發展中至關重要。而太陽能作為一種可再生能源，具有噪音小、佔地 小、不受地域限制等優點，可以滿足節能和能源利用的高需求，使得光伏建築成 為全面推行綠色建築的重要實現途徑。

各地重視光伏建築一體化在推動綠色建築中的作用，BIPV 受到國家政策的大力 支援。

作為光伏建築的重要形式，光伏建築一體化（BIPV）與傳統的 BAPV 相 比，在安全性、觀賞性、便捷性和經濟性方面具有明顯優勢，高度契合了綠色建 築的發展潮流，代表了綠色建築發展的未來趨勢。伴隨光伏行業的蓬勃發展和 “雙碳”目標的提出，國內各省市不斷推出政策對 BIPV 進行補貼，支援 BIPV 的發展。

整縣推進分散式光伏風口已至，戶用市場前景亦廣闊

我國光伏裝機容量逐年增加，分散式光伏發展勢頭強盛。

2013 年至 2020 年， 我國光伏累計裝機容量從 17GW 增長至 253GW，2020 年增長近 24%。2020 年 新增光伏裝機規模 48GW，較上年同比增長 60%。2013 年至 2020 年，集中式 光伏和分散式光伏在光伏行業中的佔比也發生了較大變化。2013 年，集中式光 伏是光伏的主要形式，當年集中式光伏的新增裝機規模高達 91%。隨著分散式 光伏發展，到 2018 年該比例下降至 52%，分散式和集中式光伏佔比基本持平。 近年來分散式光伏的佔比有所降低，截至 2020 年底，分散式光伏的佔比約為 31%。

“整縣推進”政策助力屋頂分散式光伏，我國分散式光伏進入發展新階段。

2021 年 6 月 20 日，為全面推進屋頂分散式光伏的發展，國家能源局釋出了《關於報 送整縣（市、區）屋頂分散式光伏開發試點方案的通知》，在全國範圍內開展整 縣（市、區）推進屋頂分散式光伏的開發試點工作。《通知》明確規定，縣（市、 區）黨政機關建築、學校、醫院、村委會等公共建築、工商業廠房以及農村居民 住宅的屋頂總面積可安裝光伏發電比例分別不低於 50%、40%、30%和 20%， 同時鼓勵各地方政府利用財政補貼等措施對試點工作進行支援，積極開展分散式發電的市場化交易。在這一政策的激勵下，各地方政府迅速響應，全國已有 20 個省出臺相關政策推行試點工作，我國分散式光伏將迎來新的發展階段。

自 2019 年國家將戶用光伏專案單獨管理以來，戶用光伏的補貼支援政策陸續出 臺。

2019 年 4 月，國家發改委在釋出的《關於完善光伏發電上網電價機制有關 問題的通知》中規定，對戶用光伏進行單獨補貼。同年 5 月份，國家能源局釋出 的《關於 2019 年風電、光伏發電專案建設有關事項的通知》中規定，全面調整 戶用光伏的管理政策，對戶用光伏專案進行單獨管理。隨後的兩年，國家繼續支 持戶用光伏的發展，堅持對戶用光伏進行單獨管理、單獨補貼。2021 年 6 月份， 國家發改委釋出了《關於落實好 2021 年新能源上網電價政策有關事項的函》， 繼續對戶用光伏進行每千瓦時 0。03 元的補貼。

政策優勢使戶用光伏市場迅速擴張，2020 年戶用光伏新增裝機規模超 10GW， 成為分散式光伏發展的重要力量。

戶用光伏區別於工商業光伏，是將光伏元件安 裝在民用住宅的屋頂。在光伏產業迅速發展發展和利好政策的刺激下，戶用光伏 成為近年分散式光伏發展的亮點。中國光伏行業協會的最新資料顯示，2020 年 我國的戶用光伏新增裝機規模高達 10。1GW，月平均新增裝機規模約為 900MW， 佔去年國內分散式光伏新增裝機規模的 70%，超過過去 4 年間我國戶用光伏新 增裝機規模之和。截至 2020 年底，國內戶用光伏的裝機規模累計達到 20GW， 較上年同比增長近 100%。

戶用光伏的市場集中度進一步提高，山東、河北和河南三省的佔比不斷擴大。

我 國的戶用光伏市場主要集中在山東、河北、河南等為代表的東南部地區。根據中 國光伏產業協會的資料，2019 年上述三大省份的戶用光伏新增裝機規模佔全國 總量的 61%，2020 年這一比重增長至 66%，其中山東省的戶用光伏發展迅速， 佔全國總量的比重由 2019 年的 36%增長至 2020 年的 45%。這主要是因為山東 省的太陽能利用基礎較好，民眾對光伏發電具有較高的接受度，因此戶用光伏的 推廣也更加迅速簡單。同時，受益於經濟發達和資源充足的優勢，山西、江蘇以 及安徽等地的戶用光伏也實現迅速的發展，戶用光伏安裝量均超過百兆瓦，市場 潛力巨大。

需求轉變和技術進步推動戶用光伏市場向更加高效的方向發展。由於戶用光伏產 品是針對民用住宅，產品的定製化需求強烈，經過近幾年的快速發展，戶用光伏 產品正逐漸向家電化和消費品的方向轉變。目前的戶用光伏形式以 BAPV 為主， 即光伏產品與建築相獨立，透過固定裝置將光伏元件安裝於住宅屋頂，美觀性較 差。但是隨著居民生活水平的提高，居民對戶用光伏產品的美觀性和與建築的統 一性有了更高的要求。因此 BIPV 逐漸被應用到戶用光伏領域，透過對光伏元件 的顏色、形狀和透光性等特點，提高光伏產品的觀賞性和與建築的統一性。未來 隨著光伏產業的發展和 BIPV 市場的擴張，BIPV 的成本有望進一步下降，技術水 平和發電效率有望進一步提高，從而更好地助力戶用光伏行業的發展。

改造難度以及建築標準問題成 BIPV 需攻克難點

改造難度：

中國城市建築以中高層為主，且存量建築一般未考慮潛在建築光伏安 裝的可能性，這無形的加大了 BIPV 改造、推廣的難度；相比較而言，工商業、 公共建築、鄉鎮、農村地區有望成為主戰場。

建築標準：

BIPV 是建築和光伏深度融合的產物，以建築材料的屬性為主，太陽 能發電的屬性為輔，這就對 BIPV 光伏元件的效能提出了更高的要求。不僅要求 其具備普通光伏系統的發電效能，還應該滿足建築材料的要求，在防水性、安全 性、牢固性和美觀性等方面符合建材的標準。

行業標準尚處於起步階段。

從目前的 BIPV 行業標準來看，主要集中在建築領域， 缺乏針對光伏發電的標準規範。雖然近幾年我國加快了針對 BIPV 的國家標準體 系的建設，例如在 2019 年釋出的《建築光伏幕牆採光頂檢測方法》和《光伏與 建築一體化發電系統驗收規範》。但是由於 BIPV 是一個新興產物，相關行業和 部門對其認識和了解有待加深，現階段 BIPV 的標準制定大多依靠行業內的討論 或地方政府的規劃，尚未形成全國性的 BIPV 統一標準體系。

目前建築與光伏行業缺少溝通和合作機制，行業間的割裂現象較為普遍。

傳統的 光伏產品立足於降低成本、提高轉換效率方面，缺乏對建築行業的瞭解和建材制 造的能力，對建築要求的防水、採光、耐熱和通風等效能欠缺考慮。同時，傳統 的建築存在方案設計、建築施工等多個階段，不同建材有明確的接入點，而光伏 元件介入建築的時間較為滯後，導致其為了滿足建築在顏色、材質和形狀等要求， 需要頻繁修改光伏元件的設計，加大施工難度，拖慢施工程序；後期維修責任也 是需要重點理清的問題。

1.3、 建築光伏市場潛力 4.3 萬億元，BIPV 具備高成長

我們選取住建部公佈的各類建築用地作為測算基礎，刪除了其中包括綠地用地和 交通用地等無法使用屋頂的建築面積，將剩餘建築面積劃分為住宅面積和工商業 及公共建築面積兩大類。2017 至 2019 年兩大類建築面積總和分別為 623。87 億 平方米、629。10 億平方米和 651。14 億平方米，增量分別為 12。98 億平方米、5。23 億平方米和

22.04 億平方米。

在不同建築上的改造空間不同，存量可改造面積為 96.56 億平方米。

根據國家《工 業專案建設用地控制指標》的有關規定，我國工業用地建築密度要求在 30-50%區間範圍內，且居民和住宅用地密度相較工業用地更低；因此我們選取 35-40% 的密度區間對住宅用地屋頂面積進行估算，選取 40%-45%的密度區間對工商業 及公共建築屋頂建築面積進行估算，整體屋頂的可改造比例在 30%-50%之間， 以 2019 年存量建築面積為基礎，預計總共可改造面積為 96。56 億平方米。

建築光伏存量可改造光伏裝機規模為 1448.4GW，對應市場空間為 4.3 萬億元。

我們假設每平米可安裝光伏元件為 150W，得出存量改造潛力 1448。4GW，市場 空間 4。3 萬億元，假設存量改造分 15 年做完即 2021 至 2035 年，每年的改造比 例佔總改造空間的 1%到 14%，我國存量改造建築光伏裝機容量由 14。5GW 增長 至 202。8GW，假設光伏系統從 5 元/W 下降到 2。5 元/W，

對應市場規模由 724.4 億元增長至 5069.3 億元。

建築光伏增量市場從 2021 年到 2035 年可實現年裝機容量為 3.0GW/年增長至 24.7GW/年。

我們假設新增建築面積建築光伏安裝率從 1。0%增加至 7。0%，得出 了每年裝機規模為 3。0GW/年增長至 24。7GW/年，市場規模從 151。5 億元增加約 616。9 億元，2027 年左右年新增市場規模有望達到最大值，約 790。1 億元。隨 著光伏元件成本的下降，光伏產品的造價不斷下調，使得年新增市場規模下降。

我們認為：

在碳中和、綠色建築、整縣推進分散式光伏系統下，建築光伏及分佈 式光伏市場正在快速開啟。

我們以 2021-2026 年 5 年時間維度看，建築光伏裝 機增加 4 倍，CAGR-5 為 39.24%，市場規模增加 3 倍, CAGR-5 為 31.78%。在 傳統集中式電站基礎上，擴大了光伏裝機的第二戰場。

BIPV 未來市場有望逐漸開啟，2025 年裝機 10GW，市場規模 415.7 億元，CAGR-5 為 71.65%。

在初期，光伏市場對於 BAPV 和 BIPV 存在一定選擇，隨著綠色建築和 BIPV 相 應標準的確立，BIPV 的佔比會越來越高。

根據中國光伏行業協會光電建築專委 會的統計資料顯示，2020 年全年，我國主要光電建築產品生產企業 BIPV 總裝 機容量約 709 兆瓦，總安裝面積為 377。4 萬平方米，滲透率在 3。7%左右。未來 隨著綠色建築和相應標準的確立，預計到2030年BIPV裝機總容量可達36。7GW， 總市場規模可達 991。6 億元；到 2035 年 BIPV 裝機總容量可達 82。7GW，總市 場規模可達 2067 億元。

以 2021-2026 年 5 年時間維度看，BIPV 裝機增加 20 倍，CAGR-5 為 81.59%，市場規模增加 15 倍, CAGR-5 為 71.65%。

2、 光伏、建築企業合作共贏，打造核心競爭力

2.1、 國內、海外建築光伏產業鏈全面梳理

光伏與建築企業合作佈局 BIPV 產業鏈上、中游，深度合作實現元件建材化。

BAPV 這種組合方式其實對於各方的要求並無顯著性差異，光伏元件商負責製造，建築 企業負責組合、安裝即可，產業鏈與傳統的光伏或建築產業鏈業務並無明顯差異。

BIPV 作為光伏與建築深度融合的產物，其元件不僅要具備普通光伏元件的特點， 還要滿足建材的要求，尤其在美觀、安全、防水、保暖等因素。光伏類企業的核 心競爭力在於裝置及製造，在建材、建築設計、施工層面並無顯著經驗，因此， BIPV 的產業鏈需要光伏企業與建築、建材企業的深度合作。

（1）BIPV 產業鏈的上游是光伏元件生產商，按照技術路徑的不同，可以分為晶 矽類和薄膜類；

1）晶矽類是以矽料為原材料，透過將矽料加工為矽棒、矽片， 再進一步製成晶矽類電池片，與集中式光伏產業鏈上游產品及公司基本重合，不 同之處在於元件產品的形狀需要適應建築特點、將以單面為主、需要與結構件共同組成屋頂；2）薄膜類則是利用矽材料或者碲化鎘等化合物，透過噴濺、氣相 沉積等技術製成薄膜類電池片，以建築物的玻璃幕牆應用場景為主。結構件、安 裝成本佔比將比傳統光伏電站要高，對光伏玻璃要求也將具有差異性。

（2）中游為 BIPV 系統整合商，包括各類龍頭建築企業和光伏企業。

BIPV 系統 整合商利用技術優勢，透過將產業鏈上游製造的光伏元件融入到屋頂、建築外牆 等建築材料中，生產出滿足建築需要的 BIPV 產品，或者透過銷售和安裝 BIPV 產品進入產業鏈中游。

（3）下游應用場景主要是：政府公共建築、工商業建築、居民住宅、離網型系 統等；

行業發展初期為政策推動，整縣推進分散式光伏將極大的刺激該市場的釋 放。

光伏元件建材化是推動 BIPV 行業發展，打造企業在 BIPV 市場競爭優勢的關鍵。

儘管 BIPV 概念早已出現，但是產業的發展十分緩慢，很大程度上由於 BIPV 產 品設計製造的難點及成本。早期的 BIPV 產品或是降低發電效率，或是無法達到 建材的屬性標準，使得 BIPV 行業的程序受阻。目前，光伏企業紛紛加大 BIPV 產品的研發力度，推出光伏屋頂和光伏幕牆等多樣化的新產品，同時開展與建築 建材企業的合作，不斷推進光伏元件建材化的程序。光伏企業需要結合光伏與建 築行業的綜合技術，在具備較高發電效率的前提下，使元件滿足建築材料的功能 標準和審美需求，才能使產品在 BIPV 具備競爭優勢。

目前，生產建 築 光 伏組的 公遍 布 海 外主 要 國 家 。 其 中 ， 美 國 的 CertainTeed 公司和 SunTegra 公司經營光伏屋頂，是特斯拉在這個領域的主要 競爭對手。First Solar 是碲化鎘電池龍頭，截至 2020 年底產能為 6。3GW，在美 國、馬來西亞、越南均有工廠。

2.2、 特斯拉能源業務佈局與 Solar Roof V3

光伏屋頂是特斯拉能源業務重要的佈局領域，Solar Roof 是其重要產品。

特斯 拉的主營業務主要涉及新能源汽車、儲能和太陽能屋頂三大板塊，已經形成清潔 能源的產業閉環，從而能夠為使用者提供一站式的清潔能源使用方案，成為全球 BIPV 行業的龍頭企業。Solar Roof 產品就是將光伏元件與建築屋頂結合，以實 現利用太陽能發電的目的，從而有效節約能源，推動低碳經濟的發展。

2016 年 6 月特斯拉提議以 25 億到 30 億美元價格收購 SolarCity。

8 月 SolarCity 同意以 26 億美元收購，並於 11 月完成，從此特斯拉正式進軍太陽能領域。同 年 10 月，推出第一代 Solar Roof 產品，正式進入光伏屋頂市場。2017 年公司 開始接受 Solar Roof 訂單，特斯拉的光伏屋頂正式投入生產。此後公司不斷增 加在光伏屋頂領域的投入，接連推出第二代和第三代 Solar Roof 產品。2019 年 10 月推出的 Solar Roof V3 將光伏元件嵌入建築屋頂，實現了光伏與建築的一體，開啟公司的 BIPV 程序。

發-儲-用產業閉環構建完成有望幫助提振特斯拉能源業務。目前特斯拉能源業務 產品有：

（1）發電產品，包括新一代光伏屋頂和舊有的屋頂光伏電站發電產品；

（2）儲能系統，包括 Powerwall，Powerpack，Megapack；

（3）用電產品，主要是特斯拉生產的新能源車，但是光伏屋頂發出的電不僅可 以給汽車充電，很多情況下也是支援家庭的其他需要。 我們認為，一方面特斯拉在汽車等領域的強勢表現可以增強消費者對於該公司屋 頂、儲能等業務的信心，另一方面，光伏屋頂、儲能系統和充電樁等產品的推廣 又能反哺特斯拉的新能源汽車業務擴張。總的來說，發-儲-用產業閉環構建完成， 有助於特斯拉能源業務整體的提振，幫助特斯拉實現太陽能帝國的雄心。

Solar Roof V3 是在前兩代的基礎上進行改進和創新，兼具經濟性和建材功能， 具備較強的市場競爭力。

特斯拉的太陽能屋頂將太陽能電池板透過外部安裝或者 內部嵌入的形式，與建築屋頂相結合，再輔以儲能裝置以及監控裝置，以實現太 陽能能源的安全高效利用。公司最新推出的第三代光伏屋頂產品將太陽能電池玻璃，使產品兼具光伏發電和建築美觀的特點，成為公司的光伏屋頂系列 中首次大規模生產的產品。

Solar Roof V3 的另一大優勢在於公司差異化的瓦片設計、配套的監控和備用系 統，能夠更加合理高效地控制用電情況，提高能源使用效率。

一方面，為了滿足 使用者差異化的能源需求，公司設計了太陽能瓦片和非太陽能瓦片兩種型別的屋頂 瓦片。兩類在尺寸和外觀上基本一致，使用者可以僅透過控制兩類瓦片的數量 來控制發電量，從而防止能源的浪費，提高系統的經濟性。另一方面，特斯拉的 系統具備遠端訪問和警報的功能，可以對建築的用電情況進行實時的監測和控 制。特斯拉生產銷售的 Powerwall 可以作為備用電源輔助 Solar Roof 的執行， 為戶用光伏提供更為有效解決方案。Powerwall 作為備用電源具備儲能功能， 可以在白天將太陽能轉化為電能儲存，在夜間或者斷電的時候為家庭供電，從而 與 Solar Roof 結合有效應對斷電情況，節省家庭用電開支，提高太陽能屋頂系 統的經濟性。

新一代光伏屋頂 V3 元件成本大幅下降，V3 元件強度及使用壽命增加。

光伏屋頂 能夠取得對傳統屋頂+光伏電站組合的優勢，和新一代元件的成本下降是分不開 的。Solar Roof V3 和 V2 相比較，經過設計最佳化，得到全方位提升，包括：瓦片 面積增大約 5 倍，電池數量變為原先 8 倍，瓦片效率進一步提高，最重要的是 成本下降約 40%；此外在強度等方面 Solar Roof V3 也已達到較為理想的水平。 其強度是普通瓦片的三倍以上，可承受約 49 米/秒的 15 級風力侵襲，並且能夠抵擋直徑約 5。1 釐米的冰雹打擊，壽命則長達 25-30 年，免去了中途更換造 成的麻煩和損失。

Solar Roof V3 在美國新建屋頂上具有價格優勢，成為收回投資成本的關鍵轉折 點，投資回收期約 20 年。

根據特斯拉官網資料，10kW 功率 2000 平方英尺的 光伏屋頂，其價格為 33950 美元，低於屋頂+太陽能的典型屋頂方案的 41434 美 元，節省的成本約 7500 美元，約合 5 萬元人民幣。當然，對於無需新建屋頂且 只考慮經濟收益的使用者，在現有屋頂上直接加裝光伏電站（約 2 萬美元）會比將 屋頂拆掉再換上比光伏電站更貴的光伏屋頂（超 3 萬美元）來的划算。

特斯拉 Solar Roof V3 在同類產品市場上已具備競爭力。

一方面在成本上，Solar Roof V3 和同類產品相近；另一方面 Solar Roof V3 是全屋頂光伏元件，美觀性 好於其他公司產品。總體來說我們認為特斯拉 Solar Roof V3 處於同類產品第一 梯隊，成本基本不輸於其他幾家公司產品，美觀性則較好。

公司採用四種適合不同人群的解決方案，有助於推廣太陽能裝置。

SolarCity 採 取一系列方案，包括 PPA，Solar Lease，Cash Purchase 和 Loan 四種形式吸 引消費能力、消費行為不同的人群。

V3 適合推向高階消費市場，短時間內難以推向中國市場。

雖然 V3 產品已經具備 經濟性，但由於價格對於中低收入階層仍然有些高，所以該產品估計短時間內只 能推向高階消費市場，而不會佔領中低端消費市場。鑑於 V3 產品成本估計在每 瓦 4。5 美元，遠高於國內屋頂產品的每瓦 5 元左右的價格，所以對於國內市場沒 有吸引力。所以特斯拉 Solar Roof 若想要進入國內市場，最重要的是要採用中 國的供應鏈，類似 Model 3 策略推動產品降本，此外可以與高階房地產企業合 作，將成本內部化到房價中。

2.3、 隆基森特強強聯合，“隆頂”、“隆錦”開拓市場

”隆頂”、“隆錦”助力隆基進軍 BIPV 市場

隆基股份是全球光伏行業的領軍企業，擁有優秀的研發能力和世界領先的單晶高 效光伏系統，近年來逐步進軍建築光伏一體化市場。

隆基股份業務涉及單晶矽片、 單晶電池元件、分散式電站以及地面電站等領域，保持全球領先水平。隆基股份 近年來逐步進軍建築光伏一體化市場，陸續推出多款 BIPV 產品，例如應用於建 築屋頂的“隆頂”和建築物立面的“隆錦”。

與特斯拉的 Solar Roof 系列產品不同，“隆頂”的設計主要滿足工商業屋頂的 需求和特點，可根據廠房的差異性需求提供定製化服務，適用於新建的工商業廠 房屋頂，以及現有的老舊工商業屋頂的改造翻新，透過光伏元件與建築屋頂的完 美結合，使工商業屋頂兼具太陽能發電與建材功能，有效幫助企業實現節能減排 和綠色發展。

“隆頂”：

主要由光伏元件、結構膠和鋼板三部分組成，輔以保溫棉、防水透氣 膜以及可滑動支座等結構，使產品具備高品質的建材屬性。

“隆錦”：

主要用於幕牆光伏一體化，主要由玻璃和膠膜構成，共有 12 種顏色， 轉換效率在 14%左右。

“隆頂”優勢明顯，是對傳統建材的完美替代

“隆頂”產品經過多年的研究設計，具備高防水、防火以及抗風能力等九大優勢。

在“隆頂”之前，許多 BIPV 產品存在效能缺陷，相對普通光伏產品的發電效率 較低，抑或相對傳統建材的建材功能較弱，尤其是在屋頂的防水性、散熱性以及 防火性等方面不能達到建材的標準。“隆頂”的研發團隊彙集了光伏元件、高分 子材料、建築設計以及建築材料等多個相關領域的專業人士，透過對市面上 BIPV 產品的痛點進行針對性分析和改進，研發出既具備高光伏轉換效率，又滿足高建 材標準的 BIPV 新產品，具備強防水性、防火性、抗風性、抗衝擊性以及散熱性， 使用壽命長、施工一體化、裝機容量大以及防積灰九大優勢，精準地實現了光伏 產品的建材化和對傳統建材的完美替代。

多種解決方案，適用於不同場景

隆頂 BIPV 產品解決方案廣泛應用於高階製造、精密儀器、食品物流等工商業廠 房，政府及產業地產園區，公共建築屋頂等，新建屋頂或既有屋頂改造均可應用。

2021 年 1 月 8 日，應用了“隆頂”作為太陽能發電結構的無錫連城凱克斯專案 正式運營，該專案是隆基的首例新建廠房 BIPV 光伏發電專案。

該專案廠房積約為 2。5W，所鋪設的光伏發電系統容量為 1。6MW，採用 M 型設計。 採取“自發自用，餘電上網“，每年至少給園區帶來 148 萬度的清潔電力， 有效降低電費支出。

隆基與中石化合作，後者擬在全國多地佈局建設光伏電站 160 座，“十四五” 期間將繼續投建 7000光伏電站，光伏服務區、光伏油庫等也在進一步 規劃中。

其中，首座碳中和加油站目總裝機容量為 101。75kW，25 年內總髮電 量可達 233。11 萬 kW·h，相當於減少二氧化碳排放 2324。11 噸；每年減排 量可達 81。5 噸，可完全滿足加油站運營產生的76 噸碳排放。 隆頂產品優異 的建材效能，也讓屋面圍護系統壽命從傳統的 5-10 年提升到了與光伏產品同壽 命的 25 年。

湯姆森電氣工業園 BIPV 專案是隆頂首個現有屋面改造。

該企業隆頂 BIPV 屋頂 採用自發自用的併網模式，專案所發電力可以滿足工廠 60%以上的生產用電， 等同於每年節省電費 60 餘萬元。企業方也計劃進一步將兩萬平米的廠房屋頂全 部更換為隆頂 BIPV 產品。

BIPV 是交叉學科，產業鏈不斷融合，行業整合升級已成必然趨勢

光伏企業透過擴充套件 BIPV 產業鏈業務，尋求新的利潤增長點。

近年來光伏行飛速發展，元件成本的降低也進一步加劇了光伏行業的競爭，行業利潤和 訂單更多地集中到龍頭企業，中小光伏電池製造商的生存壓力加大。在這一行業 背景下，光伏企業紛紛開闢新的光伏市場，向 BIPV 產業鏈中游環節擴充套件，提供 整套的光伏建築一體化服務來打造優勢。

隆基股份作為全球光伏行業的領軍企業，在開拓 BIPV 市場中注重構建全產業鏈 服務格局。在 BIPV 產品的設計和施工中利用建築行業的 BIM 系統，對建築物料 和施工耗費情況的資料進行精細化管理；在 BIPV 產品的安裝環節開發智慧化產品，透過輸入安裝環節的相關資料便可完成自動、精準的上膠工作， 縮短施工週期。隆基股份透過整合光伏和建築技術，打通了 BIPV 行業的全產業鏈，龍頭優勢不斷凸顯。光伏企業要在 BIPV 市場具備競爭優勢，就要不斷拓展 業務環節，依靠建築企業的成熟建築施工技術提供產品安裝服務，打通涵蓋光伏 元件的生產、BIPV 產品研發生產以及 BIPV 產品安裝的各環節。

中游業務技術壁壘高，與建築企業合作尋求技術支援成為光伏企業的必然選擇。

BIPV 產業鏈的中游要求具備 BIPV 產品研發、設計、生產和安裝的系統整合商， 企業不僅要具備生產太陽能電池的技術和經驗，還應具備建築材料和設計的相關 技術，在建材的功能、外觀和尺寸等方面滿足建材的個性化需求。但是建築與光 伏作為兩個割裂的領域，缺乏技術交流和溝通，光伏企業僅僅依靠自身，要掌握 成熟的建築技術和經驗的難度較大。因此為避免在後續施工過程中 BIPV 產品的 多次返工，光伏企業需要透過與建築企業的合作尋求技術支援，在設計階段就籌考慮產品的建材效能，並透過技術進步和創新不斷提高 BIPV 產品的防水性、 穩定性和觀賞性等各類建材屬性，提高產品的市場競爭力。

森特股份是國內金屬圍護行業的龍頭企業，穩定的業績和豐富的客戶資源使企業 長期保持較強的競爭力。

森特股份主要從事金屬圍護系統、土壤修復以及聲屏障 系統三類業務，其中金屬圍護系統的營收佔比最大，高達 86%。除 2020 年在疫 情的影響下營業收入略有下滑，公司最近五保持較高的營業收入增長， 2016 年至 2020 年的營業收入年平均增長率約為 17%。公司憑藉豐富的建築經 驗和一體化的服務體系招攬了多項大規模訂單，包括中國博覽會會展綜合體的、瀋陽桃仙國際機場以及廈門高崎機場的建設，累計參與工程超 2100 個，建 築面積高達 10000 萬平方米。

隆基股份參股森特，實現光伏與建築企業的深度合作，BIPV 產業鏈的融合升級 已成行業必然趨勢。

2021 年 3 月，隆基股份釋出公告稱將溢價收購森特公司 27。25%的股份，成為森特股份的第二大股東。此次參股將實現光伏與建築的強 強聯合，有效解決建築與光伏行業的長期割裂問題，助力 BIPV 行業的融合升級。

（1）森特股份擁有成熟的金屬圍護系統設計、生產技術以及優質的客戶資源， 既可以在 BIPV 產品的研發設計階段為隆基提供技術支援，也可以為 BIPV 產品 的銷售安裝提供客戶渠道。

（2）隆基掌握先進的光伏元件研發技術，能夠為森特股份進軍 BIPV 市場提供 光伏產品研發能力和技術基礎。光伏與建築企業的合作有助於實現產業鏈的拓展 和市場份額的提升，進一步推動光伏與建築一體化的程序。2021 年 6 月 25 日 隆基與森特正式簽署戰略合作協議，攜手進軍建築光伏一體化（BIPV））市場。 未來雙方將結合各自優勢，共同推進 BIPV 產品研發、市場開拓及相關領域的深 層次合作，共同推動建築光伏一體化行業發展，助力碳中和程序。

隆基的工商業屋頂 BIPV 專案已經具有較好的經濟性。

隆基股份 BIPV 建築光伏 一體化以廣東地區某專案為例，屋頂面積 1 萬平方米，安裝容量為 1MW，成本 為 609 萬元，即光伏系統單位投資為 6。09 元/W，以 1100h 利用小時數、工商 業電價 0。75 元計算，年收益為 82。5 萬元，投資回收期 7。38 年，IRR 為 11%。

3、 經濟性不斷改善，投資回收期正逐步縮短

3.1、 10 年間分散式光伏專案成本顯著下降

規模化及技術進步推動光伏成本不斷下降

分散式光伏專案的成本可大致分為三類：系統成本、輔助成本以及執行過程中的 維護成本。

其中系統成本主要包括光伏元件、控制器、逆變器、電纜、支撐結構， 以及運輸費、建安費等費用，其中控制器、逆變器以及電纜等可統稱為周邊系統 及 BOS 成本；輔助設施成本包括一次裝置等配電系統成本，二次裝置等監控信成本以及安置裝置的房屋成本等；第三類維護成本主要由維護人工費和更換件的費用組成。其中系統成本和輔助成本為分散式光伏專案的初始投資成本。

隨著光伏產業的飛速發展和規模擴大，光伏專案的成本正在不斷降低。

根據國際 可再生能源機構（IRENA）的統計，過去十年全球分散式光伏的發電成本由 2010 年的 0。38 美元/kWh 下降至 2019 年的 0。07 美元/kWh，十年間下降幅度高達 82%。集中式光伏的發電成本降幅略低，由 2010 年的 0。35 美元/KWh 降至 2019 年的 0。18 美元/KWh，下降近 53%。其中屋頂光伏專案的成本雖高於普通公用 事業，但也實現的降低。以我國為例，2012-2019 年間我國戶用屋頂 光伏專案和工商業屋頂光伏專案均實現了70%的下降，平準化度電成本（LCOE） 實現近 60%的下降。

分散式光伏專案的初始投資成本有進一步下降的趨勢。

根據中國光伏行業協會的 資料，2020工商業分散式光伏系統的初始平均投資成本下降至 3。38 元 /W，預計 2021數值將進一步下降至 3。24 元/W。其中光伏元件成本、逆變 器等各類 BOS 成本以及一次裝置的成本下降趨勢更為顯著。

光伏專案的運維成本基本穩定，未來或有小幅下降。

光伏系統的運維繫統的體安全性為基礎，不僅包括對損壞零部件的修理或更換，還包括利用裝置效能檢 測等手段，對系統進行預防性和週期性的維護，從而實時得保證整個光伏系統的 穩定、安全和高效執行。根據 CPIA，2020分散式光伏系統的年 平均運維成本達到 0。054 元/W，集中式光伏電站0。046 元/W，二者均與 2019 年的數值基本保持一致；未來我國光伏專案的運維成本略有下滑，但將基本穩定 在這一水平。

3.2、 工商業屋頂 BIPV 專案投資及要素分析

從經濟性角度分析：

（1）改造專案：

對於存量改造專案，屋頂面情況複雜（平頂、斜坡等）， 如果涉及拆除工程工作量較大或者影響正常的工作生活（如混凝土屋頂）， BAPV 依然具有一定施工成本的優勢。但對於彩鋼板屋頂等拆除工程成本較 低的專案，BIPV 則具有優勢。

（2）增量專案：

農村、工商業、公用事業新建建築可以直接設計、安裝 BIPV， 可以節約成本。

（3）屋頂面積利用率：

BIPV 單位面積的利用率也可以達到較高水平，最終 實現更多的發電量。

（4）使用壽命：

BAPV 支撐結構和發電元件長期處於露天環境，壽命一般在 20-25 年；BIPV 具有良好的密封性，整體壽命能達到 50 年，具有一定優勢。

（5）日常維護：

BAPV 對屋頂進行支座建設或者屋面改造，有一定漏水隱患； BIPV 設計、施工一次成型，對屋面構件形成保護，不造成二次施工踩踏破壞。

“自發自用，餘量上網”的 BIPV 專案，收益端由三部分構成。

第一部分是 由於光伏發電節省的電費，其數值為自用的光伏發電量與使用者電價的乘積； 第二部分是電量上網的電費收入，其數值為上網電費與對應的上網電價的乘 積；第三部分則是補貼收入，包括當地補貼和國家補貼兩部分。

我們透過建立基本模型對 BIPV 專案的經濟性進行測算。

由於不同地區的光 照強度、最佳光伏裝置安裝角度、發電量以及電價等存在明顯差異，我們在 測算時為方便計算，假設裝機容量為 1MW，安裝角度選擇最佳傾角 36 度， 計算得出首年的總髮電量約為 1500 千瓦時。假設前五年的年發電量每年減 少 1%，後續每年減少 0。5%。假設專案的建設期為 0。5 年，壽命期為 25 年， 前十年的運維費用按固定資產原值的 0。5%，第 11 年至 20 年為 1%，20-25 年為 2%。

測算可得：IRR=12.04%，靜態回收期為：7.51 年。

自用電量比例越高，經濟性越好。

透過對自用發電量的比例進行調整，測算不同 用電量下的 BIPV 專案的經濟性。由於將發電量自用節省的電費（0。73 元/千瓦 時）高於將剩餘電量上網的收益（0。42 元/千瓦時），因此隨著電量上網比例的 提高，BIPV 專案的內部收益率下降，靜態回收期拉長。

發電量是影響 BIPV 專案經濟性的敏感因素。

受地理位置和地形差異的影響，我 國不同地區的發電量存在顯著差異。假設以最佳傾角進行安裝，在全國省會城市 中拉薩的發電量最高，每瓦可以發電 1。85 千瓦時；重慶的發電量最低，發電量0。69 千瓦時/W。假設首年發電量在 1。5 千瓦時/W 的基礎上上下波動 10%和 20%，計算 BIPV 專案的經濟性對發電量的敏感性。結果顯示各指標的敏感係數 絕對值均大於 1，表明各模式下 BIPV 專案經濟性受發電量的影響較大。

在“自發自用，餘量上網”模式下，當首年發電量下降至 1。17 千瓦時/W，專案 的靜態回收期約為 8。73 年，內部收益率為 9。93%，BIPV 專案在全國平均水平下 具有經濟性，尤其是在華北、東北以及西北地區的經濟性較為顯著。

系統總投資涉及的方面比較多，如光伏元件降本及技術進步問題，屋頂光伏安裝 方式和複雜程度問題等，以及改造專案拆除工程等，且各個專案均不一樣。總體 來說，新專案比舊專案投資要低，安裝簡單的比安裝複雜的專案投資要低；我們 可以設定總投資範圍為從 5 到 6 元/W，所以專案 IRR 從 14。49%下降到 10。65%。 所以在專案選擇層面，需要根據總投資進行比選，BIPV 還是 BAPV，改造專案 後經濟性是否合算。

4、 風險分析

（1）BIPV 標準設立不及預期：

BIPV 標準制定如果低於預期，將無法大規模有 序開展專案，導致專案建設低於預期。

（2）地方推進分散式光伏建設低於預期：

地方政府或因土地、補貼等因素，落 實和推進分散式光伏專案進度低於預期。

（3）用電分配風險：

分散式專案佔比提升後，如果出現晚間用電高峰用電分配 和穩定性問題，將漸緩分散式專案推進。

（4）降本不及預期：

光伏元件及 BIPV 元件如果降本低於預期將漸緩建築光伏 以及 BIPV 推進進度。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關資訊，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫官網】。