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光伏建筑一体化也叫BIPV,是采用光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等安装在建筑屋面的太阳能发电材料来发电的技术产业,它不仅能为国家提供源源不断的绿色电能,又能解决建筑本身照明、遮阳、降热的需要,尤其是夏天,光伏建筑吸收太阳能转化为电能,大大降低了室外温度,减少了墙体温度和室内空调冷负荷,居住环境更加清凉。因此光伏建筑无论是对个人还是国家,都是有益的。但是光伏建筑的开发利用成本较高,因此从国家到地方,都出台了一系列光伏建筑一体化的促进优惠政策,其中,最新最近的,就是杭州、安徽宣城、深圳等城市,纷纷出台财政补贴政策,从千瓦补贴标准升级到按瓦来补贴。
光伏建筑一体化简称BIPV,是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。光伏建筑一体化指在建筑外围护结构的表面安装光伏组件提供电力,同时作为建筑结构的功能部分,取代部分传统建筑结构如屋顶板、瓦、窗户、建筑立面、遮雨棚等,也可以做成光伏多功能建筑组件,实现更多的功能,如光伏光热系统、与照明结合、与建筑遮阳结合等。
光伏建筑一体化可分为两大类,一类是光伏方阵与建筑的结合,另一类是光伏方阵与建筑的集成。在这两种方式中,光伏方阵与建筑的结合是一种常用的形式,特别是与建筑屋面的结合,如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。根据安装类型划分,光伏建筑一体化的施工共分为三种,即建材型安装类型、构件型安装类型和与屋顶、墙面结合安装类型。
我国作为发展中国家,能源消耗逐年以惊人的速度增长,而建筑作为能耗大户,其节能效益则变得尤其重要,BIPV因此成为21世纪建筑及光伏技术市场的热点。
太阳光发电是21世纪科学技术的前沿阵地,世界各地的政府均支持太阳光发电事业。从国内来看,“十一五”时期,国家重点在北京、上海、江苏、山东、广东等地区开展城市建筑屋顶光伏发电试点,到2010年止,全国建成约1000个屋顶光伏发电项目,总容量5万千瓦。
2020年我国BIPV装机容量达到709MW,部分企业BIPV产量已超过欧洲。未来随着BIPV统一标准的建立,BIPV建筑占比也将持续提升,根据我国新增建筑面积测算,2021年我国新增建筑BIPV市场规模约超过1300亿元。
1、光伏建筑的优势
光伏建筑系统除了具备发电功能之外,同时还具有抗风压性能、水密性能、气密性能、隔音性能、保温和遮阳性能等建筑外围护所必需的性能和独特的装饰功能,达到建筑围护、建筑节能、太阳能利用和建筑装饰多种功能的完美结合。
(1)绿色能源:太阳能光伏建筑一体化产生的是绿色能源,是应用太阳能发电,不会污染环境。太阳能是最清洁并且是免费的,开发利用过程中不会产生任何生态方面的副作用。它又是一种再生能源,取之不尽,用之不竭。
(2) 不占用土地:光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或外墙上,无需额外占用土地,这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要。夏天是用电高峰的季节,也正好是日照量最大、光伏系统发电量最多的时期,对电网可以起到调峰作用。
(3)光伏建筑一体技术采用并网光伏系统,不需要配备蓄电池,既节省投资,又不受蓄电池荷电状态的限制,可以充分利用光伏系统所发出的电力。
(4) 起到建筑节能作用:光伏阵列吸收太阳能转化为电能,大大降低了室外综合温度,减少了墙体得热和室内空调冷负荷,所以也可以起到建筑节能作用。因此,发展太阳能光伏建筑一体化的最大优势是,可以“节能减排”,促进可持续发展。
2、光伏建筑的安装形式
光伏建筑一体化适合大多数建筑,如平屋顶、斜屋顶、幕墙、天棚等等形式都可以安装。
(1)平屋顶,从发电角度看,平屋顶经济性是最好的:1、可以按照最佳角度安装,获得最大发电量;2、可以采用标准光伏组件,具有最佳性能;3、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏发电成本最低,从发电经济性考虑是的最佳选择。
(2)斜屋顶,南向斜屋顶具有较好经济性:1、可以按照最佳角度或接近最佳角度安装,因此可以获得最大或者较大发电量;2、可以采用标准光伏组件,性能好、成本低;3、与建筑物功能不发生冲突。4、光伏发电成本最低或者较低,是光伏系统优选安装方案之一。其它方向(偏正南)次之。
(3)光伏幕墙,光伏幕墙要符合BIPV要求:除发电功能外,要满足幕墙所有功能要求,包括外部维护、透明度、力学、美学、安全等,组件成本高,光伏性能偏低;要与建筑物同时设计、同时施工和安装,光伏系统工程进度受建筑总体进度制约。
(4)光伏天棚,光伏天棚要求透明组件,组件效率较低;除发电和透明外,天棚构件要满足一定的力学、美学、结构连接等建筑方面要求。
3、光伏建筑示范工程
世界各地出现了不少太阳能光伏建筑一体化建筑物,我国也不例外,我国在借鉴国外发达国家推行太阳能光伏建筑一体化技术经验的基础上,开始发展太阳能光伏建筑一体化建筑物。
(1)上海的一些地标性工程在建设过程中已经使用新能源系统,并注意与建筑本身融为一体。如,在虹桥交通枢纽庞大的主体建筑上,顶面和部分外立面均安装了太阳能发电装置,总量达6.5个兆瓦,竣工后,每年将为虹桥高铁客运站提供650万度清洁电力,可减少二氧化碳排放5000吨左右。
(2) 03年,在北京市大兴区建成了一幢建筑面积达8000平方米的综合利用新能源的生态建筑示范工程,经过近一年的运行后,于2004年6月全面通过验收,被专家评议为“我国第一幢综合利用太阳能解决能源问题的建筑示范工程”。该工程中“50千瓦大型屋顶光伏并网示范电站”是国家科技部“十五”科技攻关项目。
(3)04年,深圳建成目前亚洲最大的并网太阳能光伏电站,该光伏电站总容量1兆瓦,年发电能力约为100万度。电站设计及安装与深圳综合展馆、花卉展馆等建筑融为一体,堪称国内绿色建筑的典范。
(4)北京南站中,主站房屋面中央采光带也采用了太阳能光伏发电系统,该系统总发电量约320千瓦,可辅助解决车站的用电问题。
(5)中国首个彩色透光薄膜组件应用示范项目——天威薄膜光伏建筑一体化项目顺利通过国家级验收。该项目三个建筑安装区域组成整体的光伏发电系统,并通过将太阳能发出的直流电逆变为380伏/50赫兹的交流电压,并入公司内部电网,实现系统即发即用,就近使用。
上述光伏建筑一体化建筑的设计和建成,对于我国在更多城市建筑中推广光伏建筑一体化的用能模式具有明显的示范意义,对于广大的农村地区推广这种太阳能利用方式也具有借鉴意义。
二、全国各地光伏建筑补贴政策汇总
作为碳排放的重要载体,建筑也是双碳工作的重点。光伏+建筑、BIPV作为建筑节能增效、降低碳排放的基础工具,越来越受到重视。《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》、“整县光伏 ”等国家政策相继落地, BIPV相关标准不断成熟,以及产业企业的积极创新与探索,国内建筑光伏市场正在快速兴起。
全国各地绿色建筑补贴政策陆续出台,助力BIPV产业。如最近安徽宣城出台建筑光伏补贴政策,建筑屋面光伏项目补贴20元/千瓦,BIPV项目补贴30元/千瓦;杭州发布光伏发电项目建设实施意见,拟对光伏发电项目实行0.2元/瓦标准财政奖补,给予投资主体一次性建设奖励;今年1月,深圳出台支持政策,BIPV项目最高补贴0.36元/千瓦时。
目前,安徽、浙江、广东、陕西、吉林等13省超20地市明确了光伏建筑补贴政策。
1、安徽
01 宣城:屋面20元/千瓦、BIPV30元/千瓦
文件:宣城住建局《宣城市光伏建筑应用示范项目建设管理办法》(征求意见稿)和《宣城市光伏建筑应用城市试点专项资金使用办法》(征求意见稿)。
补贴政策:
建筑屋面光伏项目按20元/千瓦标准给予建设补贴;
建筑立面光伏建筑一体化项目按30元/千瓦标准给予建设补贴。
补贴时间:2022-2023
2、浙江
01 杭州:最高补贴0.2元/瓦
文件:浙江省杭州市发改委公开征求《关于进一步加快我市光伏发电项目建设的实施意见(征求意见稿)》
补贴政策:
推动各类国有企业建设光伏设施。适合安装光伏的(具备安装条件及安装价值,下同)自来水厂、污水处理厂等公共基础设施的大型构筑物(建筑物),必须全部安装;同时在新建项目的构(建)筑物规划和设计时必须考虑光伏配套建设设计。
对杭州市范围内2021-2025年期间建成并网的,且年光伏利用小时数超过900小时(由国网供电公司在并网满一年后出具相关证明文件)的光伏项目进行奖补。其中上城、拱墅、西湖、滨江、钱塘区按0.2元/瓦标准,其他地区按 0.1元/瓦标准给予投资主体一次性建设奖励。
补贴时间:2021-2025
02 平湖:公共建筑建屋顶光伏0.15元/千瓦时
文件:浙江省平湖市人民政府发布关于公开征求《平湖市新一轮鼓励光伏发电项目建设的若干意见(征求意见稿)》。
补贴政策:
对学校、医院、党政机关和村(社区)等公共建筑屋顶光伏发电项目,实行三年发电量补助,每年按实际发电量给予0.15元/千瓦时电价补助。
补贴时间:2021-2023
03 宁波:建筑建屋顶光伏0.3元/千瓦时
文件:宁波市住房和城乡建设局印发《关于大力推进建筑屋顶分布式 光伏发电系统应用工作的若干意见》 (征求意见稿)
补贴政策:
2021年至2025年期间并网的建筑屋顶光伏项目按0.3元/千瓦时标准给予补贴。
补贴时间:2021-2025
3、江苏
01 苏州工业园:0.1元/千瓦时
文件:苏州工业园区管理委员会印发《苏州工业园区进一步推进分布式光伏发展的若干措施》
补贴政策:
对光伏建筑一体化应用项目(光伏组件作为建筑构件)投资方按项目发电量补贴0.1元/千瓦时,补贴3年。
补贴时间:2021-2023
02 南京市:最高500元/kW
文件:《南京市绿色建筑示范项目管理办法》
补贴政策:
在资金补助方面,太阳能光伏项目按照不超过500元/kW予以补助,原则上单个可再生能源建筑应用示范项目补助金额最高不超过200万元。其他不同项目对应不同补助标准,主要为根据建筑面积分星级进行补助,最高不超过300万元。
补贴时间:2021年起
03 张家港:最高20-30元/㎡
文件:《张家港市修订建筑节能和绿色建筑专项引导资金管理暂行办法》
补贴政策:
张家港市财政设立建筑节能和绿色建筑专项引导资金,专项资金年度额度为500万元。专项资金采取补助、以奖代补、贴息的方式对获得批准的项目进行支持。绿色建筑示范项目具体补助标准为:一星级绿色建筑项目5-10元/平方米,单个项目补助总额不超过50万元;二星级绿色建筑项目10-20元/平方米,单个项目补助总额不超过80万元;三星级绿色建筑项目20-30元/平方米,单个项目补助总额不超过100万元。
补贴时间:2021年起
4、上海
01 上海市:300元/㎡
文件:《上海市建筑节能和绿色建筑示范项目专项扶持办法》
补贴政策:
将超低能耗建筑示范项目作为新增补贴项目类型,建筑面积要求0.2万平方米以上,补贴标准为每平方米300元。同时,对评价等级达AA的,补贴每平米60元,达AAA的每平米补贴100元,并且建筑规模放宽为1万平米以上。
补贴时间:2016年起
02 黄浦区:按上海市级1:1匹配补贴
文件:《黄浦区建筑节能和绿色建筑示范项目专项扶持办法》
补贴政策:
对获得上海市有关部门补贴的绿色建筑、装配整体式建筑、超低能耗建筑、既有建筑节能改造、可再生能源与建筑一体化等示范项目的,按上海市级补贴金额,对项目给予1:1匹配补贴,总金额不超过100万元。
补贴时间:2021年起
03 徐汇区:单个项目最高300万元
文件:上海市徐汇区人民政府发布《徐汇区节能减排降碳专项资金管理办法》
补贴政策:
鼓励建筑节能减排降碳。企业在本区范围内实施建筑节能项目,且被列入上海市绿色建筑、整体装配式住宅建筑、既有建筑节能改造、超低能耗建筑、可再生能源与建筑一体化示范项目等建筑节能和绿色建筑示范项目的,根据项目对本区节能减排降碳的贡献,最高按1:0.5比例给予区级资金匹配。单个示范项目最高不超过300万元。
补贴时间:2022-2025年2月28
5、北京
01 北京市:BIPV最高补贴0.4元/千瓦时
文件:北京市发改委下发《关于进一步支持光伏发电系统推广应用的通知》
补贴政策:
光伏建筑一体化应用(光伏组件作为建筑构件)的项目,补贴标准为每千瓦时0.4元(含税)。属于三星级绿色建筑运行标识项目,每个项目的补贴期限为3年,标准为80元/平方米。属于二星级绿色建筑运行标识项目,每个项目的补贴期限为3年,标准为50元/平方米。
补贴时间:2021-2025
6、重庆
01 重庆市:最高40元/㎡
文件:《关于完善重庆市绿色建筑项目资金补助有关事项的通知》
补贴政策:
金级绿色建筑标识的项目仍按项目建筑面积25元/平方米的标准予以补助,总额不超过400万元。其中,对仅获得我市金级绿色建筑竣工标识的项目仍按项目建筑面积10元/平方米的标准予以补助,但该阶段补助资金总额不超过160万元。上述各阶段补助资金限额为不含项目室内车库的部分。
7、广东
01 深圳:BIPV最高补贴0.36元/千瓦时
文件:深圳市发改委发布《关于大力推进分布式光伏发电的若干措施(征求意见稿)》和《深圳市分布式光伏发电项目管理操作指引(征求意见稿)》
补贴政策:
市级财政对纳入补贴范围的发电量予以补贴,其中:基准常规光伏项目:2022年、2023年并网发电的项目补贴标准为0.3元/千瓦时,2024年、2025年并网发电的项目补贴标准为0.2元/千瓦时,2026年并网发电的项目补贴标准为0.1元/千瓦时;光伏建筑一体化(BIPV)项目:补贴标准为基准常规光伏项目的1.2倍。
补贴时间:2022-2026
02 广州:最高补贴0.3元/千瓦时
文件:《广州市黄埔区 广州开发区 广州高新区促进绿色低碳发展办法》
补贴政策:
对分布式光伏发电的投资方按照发电量,以0.15元/千瓦时[应用方(屋顶方)为非公共机构的]、0.3元/千瓦时[应用方(屋顶方)为公共机构的]给予补贴,单个项目最高享受补贴时间为5年。对采用合同能源管理模式建设分布式光伏发电项目应用方(屋顶方)给予最高200万元的补贴。对建设充电基础设施项目的给予最高100万元补贴。
补贴时间:2021-2025
8、吉林
01 吉林省:最高600元/㎡ 不超300万元
文件:《吉林省建筑节能奖补资金管理办法》
补贴政策:
装配式建筑项目按建筑面积每平方米奖补40元,单个项目补助限额最多200万元,奖补资金不得超过工程建设总投资的50%;
超低能耗建筑项目按建筑面积每平方米奖补600元,单个项目补助限额最多不超过300万元,奖补资金不得超过工程建设总投资的50%。
补贴时间:2021-2023
9、陕西
01 陕西省:最高奖励80元/㎡
文件:
《关于加快推进陕西省绿色建筑工作的通知》
补贴政策:
按照绿色建筑标准进行建设的项目,达到二、三星级绿色建筑标准的,除享受国家奖励资金补助外,省财政给予配套奖励。对达到一星级绿色建筑标准的,经省财政厅、省住房城乡建设厅委托的能效测评机构对项目实施量、工程量、实际性能效果进行评价,符合标准的,省财政给予一定的资金奖励。2012年中央财政奖励标准为:二星级绿色建筑45元/平方米(建筑面积,下同),三星级绿色建筑80元/平方米。省财政对一、二、三星级绿色建筑的奖励标准,分别为每平方米10元、15元、20元。
02 西安:最高0.3元/瓦,不超100万元
文件:《西安市光伏建筑一体化应用示范项目补助资金申报指南》
补贴政策:
对新建建筑同步设计、施工、验收使用的光伏建筑一体化项目,完成并网并验收通过后,按装机容量给予建设单位0.3元/瓦的工程补助,单个项目(非单体建筑)最高不超过100万元;
对使用建筑光伏构件替代建筑装饰材料的既有建筑改造项目,完成并网并验收通过后,按装机容量给予建设单位0.2元/瓦的工程补助,单个项目(非单体建筑)最高不超过50万元;
同一项目不重复补助。本次补助额度为每年1000万元,根据申报顺序予以补助,当年补完为止。
补贴时间:2021-2023
10、山东
01 山东省:最高50元/㎡
文件:《山东省省级建筑节能与绿色建筑发展专项资金管理办法》
补贴政策:
一星级15元/平方米、二星级30元/平方米、三星级50元/平方米,单一项目最高不超过500万元。获得二星、三星级设计标识的,先拨付50%,获得运行标识再拨付50%;已获得运行标识、此前未获得过奖励资金的,一次性拨付奖励资金。
补贴时间:2016年起
11、山西
01 山西省:最高200元/㎡
文件:《关于印发山西转型综改示范区绿色建筑扶持办法(试行)的通知》
补贴政策:
绿色工业建筑项目,获得国标二星级运行标识的,按照建筑面积给予100元/㎡奖励,单个项目最高不超过200万元;获得国标三星级运行标识的,按照建筑面积给予150元/㎡奖励,单个项目最高不超过300万元。绿色民用建筑项目,获得省标三星级运行标识的,按照建筑面积给予100元/㎡奖励,单个项目最高不超过200万元。获评为近零能耗的建筑,按其地上建筑面积给予200元/㎡奖励,单个项目最高不超过300万元。
补贴时间:2019年起
12、河北
01 河北省:设计类10元/㎡
运行类15元 /㎡
文件:《河北省建筑节能专项资金使用管理暂行办法》
补贴政策:
二星级每平米不超过15元、三星级每平米不超过35元,单个项目补助不超过80万元。对取得一星级绿色建筑标识的政府投资的具有示范作用的大型公建、保障性住房予以适当补助,标准为每平米不超过5元,单个项目不超过80万元。
补贴时间:2013年起
02 石家庄:最高80万元
文件:《石家庄市建筑节能补助专项资金管理办法》
补贴政策:
高星级绿色建筑:通过预评价二星绿色建筑每平方米补助5元,单个项目不超过10万;通过三星绿色建筑每平米补助20元,单个项目不超过30万;获得二星级运行标识或评价标识的绿色建筑项目,每平米补助10元,单个项目不超过30万元;获得三星级运行标识或评价标识的绿色建筑项目,每平方米补助20元,单个项目不超过80万元。
被动式超低能耗建筑:2021年1月1日以后开工建设的,每平方米补助50元,单个项目不超过100万元。
补贴时间:2021-2025
13、宁夏
01 宁夏:最高50元/㎡
文件:《宁夏回族自治区绿色建筑示范项目资金管理暂行办法》
补贴政策:
一星级15元/平方米,其中,一星级设计标识奖励3元/平方米、运行标识12元/平方米;二星级30元/平方米,其中,二星级设计标识奖励5元/平方米、运行标识25元/平方米;三星级50元/平方米,其中,三星级设计标识奖励10元/平方米、运行标识40元/平方米,单一项目奖补资金最高不超过100万元。
通过自治区验收评估的装配式建筑示范项目按照100元/平方米标准给予一次性奖补,单一项目奖补资金最高不超过200万元。对国家和自治区认定的装配式建筑产业化示范基地一次性奖补100万元。
补贴时间:2017年起
重庆市城乡建委、市财政局对获得金级、铂金级绿色建筑标识的项目按项目建筑面积分别给予25元/平方米和40元/平方米的补助资金,并根据技术进步、成本变化等情况适时调整。其中,对仅获得重庆市金级、铂金级绿色建筑竣工标识的项目分别给予10元/平方米和15元/平方米的补助资金。
补贴时间:2017年起