BIPV 有望推动分布式光伏电站产业成为蓝海
1.光伏装机市场高景气预将持续,分布式装机占比不断提升
国内外光伏新增装机预期在高基数基础上继续保持增长。在全球降碳浪潮中,光伏 发电作为目前技术成熟、成本领先的清洁能源,预期保持高景气。根据 CPIA 于 2022 年 2 月的预测,我国 2022 年新增装机预计在 75GW~90GW 范围,2025 年 90GW~110GW,预测中值 4 年 CAGR4.9%;全球 2022 年新增装机 195GW~240GW, 2025 年 270GW~330GW,预测中值 4 年 CAGR8.4%。2022 年 7 月,CPIA 上调我国 和全球今年新增光伏发电装机容量预测 10GW,预计光伏市场或开启加速模式。 分布式光伏于新增光伏装机中占比持续提升。随着光伏发电经济性的提升,光伏发 电相关政策与管理办法的不断完善,分布式光伏发电应用快速发展。近年来,我国 分布式光伏装机在全部新增光伏装机中占比呈现波动上升趋势;2013 年我国新增光 伏装机 16.3GW,其中分布式光伏仅 0.8GW,占比 6%;2022 年 H1,我国新增光伏 装机 30.9GW,其中分布式光伏 19.7GW,占比达 64%。
我国以整县推进协调屋顶资源开发屋顶光伏。2021 年 6 月,国家能源局印发了《国 家能源局综合司关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,要 求各地区积极协调落实屋顶资源,以整区、街道、镇、乡等方式进行开发建设,其 中:(1)党政机关屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 50%;(2)学校、医院等 公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 40%;(3)工商业厂房屋顶总面积 可安装光伏发电比例不低于 30%;(4)农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不 低于 20%。 欧盟太阳能战略积极倡议开发屋顶光伏。2022 年 3 月,欧盟鉴于俄乌战争提出 REPowerEU 方案,计划加速发展清洁能源,提高能源独立性,在 2030 年前摆脱对 俄罗斯燃料进口的依赖。2022 年 5 月,欧盟发布太阳能战略,提出包括充分开发屋 顶太阳能,试点车载光伏等举措,其中,对以下建筑物提出强制安装太阳能屋顶的。
要求:(1)自 2026 年起,所有新建的、实用楼层面积大于 250 平米的公共建筑和商 业建筑;(2)自 2027 年起,所有存量的、实用楼层面积大于 250 平米的公共建筑和 商业建筑;(3)自 2029 年起,所有新建住宅。 分布式光伏前景广阔。我们认为分布式光伏发电具有应用空间宽广,靠近用户端可 节约输配电损耗等优势,随着技术发展和电网建设更趋完善,发展前景广阔,全球 各个国家和地区也还将不断推出相关政策,鼓励新建建筑和翻新工程中应用分布式 光伏发电系统。
2. 分布式光伏已具经济性,BIPV 较 BAPV 效益更高
分布式电站已具经济性,效益持续提高。根据 CPIA 统计,2021 年我国工商业分布 式光伏初始投资成本为 3.74 元/W,运维成本为每年 0.051 元/W。在全投资模型下, 分布式光伏 2021 年在 1800h/1500h/1200h/1000h 等效利用小时数的 LCOE 分别为 0.19/0.22/0.28/0.33 元/kwh,在全国大部分地区都具有经济性。预计 2022 年初始投 资成本还将进一步下降至 3.53 元/W,运维成本也将继续略有下降,经济性有望进一 步提升。
BIPV 较 BAPV 一体化程度更高,经济性、可靠性具有优势。BAPV 通常通过简单 的支架实现安装,可以后期加装,更适合应用于存量屋顶改造,适用于快速发展分 布式光伏的需求;BIPV 需要在建筑的前期纳入规划,在经济性、可靠性等方面具有优势,一般在新建筑中应用,长期空间广阔但短期受到新建筑投建数量与周期限制。 根据郑东驰对某钢结构屋面场面的实际案例测算,采用 BIPV 比 BAPV 在材料费上 节约 34 元/㎡,且使用寿命更长,不涉及屋顶更新时光伏组件二次安装、高负荷导 致屋面沉降变形等问题,优势明显。随着 BIPV 应用日趋成熟,新建工程中渗透率 逐渐提高,其降碳与发电效益值得期待。
3. BIPV 有望成为蓝海,市场至 2025 年或有十倍扩容空间
我国 BIPV 市场缺乏权威统计数据,我们根据多方数据做假设、校验和推演。我国 BIPV 仍处于起步阶段,根据中国建研院统计信息,我国主要光电建筑企业 2020 年 BIPV 新增装机 709MW,占当年分布式光伏新增装机容量约 0.5%。因关键参数缺乏 历史数据权威统计,我们综合多方收集数据进行参数假设、校验和推演。
新建 BIPV 屋顶面积方面,预测未来新竣工建筑保持 40 亿平方米水平;其中可安装 光伏屋顶占比 15%;;BIPV 安装比例自 2023 年起在特斯拉 Solar Roof v3.5 对行业 的带动作用下迎来较快上涨,到 2025 年达到 12%水平;预计 2025 年新建 BIPV 屋 顶面积达 7200 万平方米。 改造 BIPV 屋顶面积方面,预计 2022 年存量建筑为 650 亿平方米,此后增量为新竣 工建筑的 90%;可安装屋顶光伏占比 15%;改造比例在低基数基础上持续上升,至 2025 年达 0.04%;预计 2025 年改造 BIPV 屋顶面积 455 万平方米。
新建 BIPV 幕墙面积方面,根据《建筑装饰行业“十四五”发展规划》统计的 2020 年幕墙工程行业 4300 亿元总产值和 1500 元/平方米造价假设,推算出 2020 年新建 幕墙面积 2.87 亿平方米,假设此后年增速 10%,忽略翻新部分;BIPV 安装比例自 2023 年起快速提升,至 2025 年达到 6%;预计 2025 年新建 BIPV 幕墙面积 2773 万 平方米。 每平米装机容量方面,根据中国建研院统计信息,我国主要光电建筑企业 2020 年 BIPV新增装机709MW,对应安装面积377.4万平方米,推算每平米装机容量188W,假设此后年增速 5%,至 2025 年达 240W/㎡ 。 BIPV 装机每瓦价格方面,根据 CPIA《中国光伏产业发展路线图》,2022 年工商业 分布式光伏系统初始全投资有望下降至 3.53 元/W,结合硅料价格或回落,成本更低 的薄膜电池商业化预将加速,假设此后每年价格下降 5%,至 2025 年达 3.03 元/W。 综合以上,我们预计 2022 年 BIPV 新增装机或近 2GW,装机市场规模约 70 亿元; 2025 年新增 BIPV 新增装机或近 25GW,装机市场规模约 757 亿元;市场空间或有 十倍扩容空间,CAGR 或达 81%,前景可期。