绿色建筑的创新趋势：BIPV正扑面而来

继2021年10月中共中央、国务院印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，明确了我国实现碳达峰碳中和的时间表、路线图，2022年3月中国工程院发布重大咨询研究成果《我国碳达峰碳中和战略及路径》，重点围绕产业结构、能源、电力、工业、建筑、交通、碳移除等方面，系统开展我国实现碳达峰碳中和战略及路径研究并提出八大战略，其中第 一条便是：“节约优先战略，秉持节能是第 一能源理念，不断提升全社会用能效率”。

建筑行业一直都是能耗和碳排的重要领域，根据《中国建筑能耗研究报告（2020）》公布数据，2018年我国整体建设过程的碳排放总量为49.3亿吨，占全国碳排放量的51.3%；全过程总能耗21.47亿吨，占全国总能耗的46.5%，建筑运行能耗占到建筑全过程总能耗的25%。

在中国投资建设领域拥有近20年综合服务运营经验的中建政研集团，凭借其丰富的行业生态圈构建和推动案例，对于降碳排、降能耗的绿色建筑发展趋势有着更多细致的个案观察。中建政研集团绿色低碳发展研究中心主任魏国强就提供了另外一组数据：从建筑行业全链条进一步细分，建材生产阶段碳排放为27.2亿吨，占全国碳排放比重的28.3%，占建筑全过程排放总量的55.21%；建筑施工阶段碳排放为1亿吨，占全国碳排放比重的1%，占建筑全过程排放总量的1.93%；而较容易实现碳减排的建筑运行阶段，对应的碳排放为21.12亿吨，占全国碳排放比重21.9%，占建筑全过程排放总量的42.87%。

正因为如此，魏国强分析判断道：“推广绿色建筑及建筑节能是建筑行业实现双碳目标的关键路径和重要措施。”

▲ 京能绿电控制中心光伏采光顶

政策方向：建筑行业降碳排、降能耗空间巨大

在建筑行业内推广绿色建筑由来已久，据魏国强介绍，早在“十一五”到“十三五”时期，国家科技重大专项均对建筑节能、绿色建筑等方面有所涉及，产出一大批科研成果，有力支撑了建筑节能事业发展。“十四五”规划和2035年远景目标纲要更是指出了要推动能源清洁低碳安全高效利用，深入推进工业、建筑、交通等领域低碳转型。

2020年7月，住建部、发改委等七部委就联合发布了《关于印发绿色建筑创建行动方案》的通知，明确到2022年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到70%。2022年初住房和城乡建设部又发布了国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》的公告，要求自2022年4月1日起将建筑碳排放纳入强制计算。

《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》还提出，到2025年，完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米以上，建设超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上，装配式建筑占当年城镇新建建筑的比例达到30%，全国新增建筑太阳能光伏装机容量0.5亿千瓦以上，地热能建筑应用面积1亿平方米以上，城镇建筑可再生能源替代率达到8%，建筑能耗中电力消费比例超过55%。

目前，我国通过一系列举措相关，在建筑领域的减排工作取得了明显效果。《中国建筑能耗研究报告（2020）》显示，全国建筑全过程能耗及碳排放增速由“十一五”期间的7.4%下降至“十二五”期间的7%，“十三五”期间则进一步下降至3.1%。对此，魏国强判断：“建筑减碳领域早已被广大企业当作深入探索的重点领域，尤其是绿色建筑，装配化建造方式、超低能耗建筑和近零能耗建筑、新型建材等，都蕴藏了不少发展机会。”

魏国强分析指出：“若我国每年建筑业竣工面积达到40亿平方米左右，假设5%用BIPV替代，仅此一项就是1000亿左右的市场规模，BIPV仍处于大规模发展前的起步阶段，未来发展空间巨大。”

BIPV产品的发展方向

光伏发电建材想要在建筑行业大规模应用，必须满足“安全，好看，好用，耐用、经济”五大要素。

1、丰富的光伏发电建材产品

从美观度、隔热保暖性能、安全性等方面出发，大部分建筑都是定制化设计，建材产品的性能要求各异。不同的应用场景，对光伏发电建材产品的结构厚度、透光度、尺寸、颜色、图案都有要求，需要有更多可灵活定制的光伏发电建材产品满足建筑行业的需求。

2、光伏建材与装配式建筑结合

模块建筑工厂完成度与集成度较高，具有建得快、造得好、功能全等优势，适用于公寓、酒店、学校、宿舍、住宅、医疗、办公等民用建筑，也适用于部分工业建筑。模块建筑是装配式建筑发展的新模式。

据测算，模块建筑的建筑主体装配率可达90%以上，现场用工量可比传统模式减少70%，综合建设工期可比传统建造方式工期缩短1/3以上。在绿色与低碳方面，与传统建造方式相比，模块建筑可减少现场建筑垃圾75%以上，减少90%以上的现场施工噪音污染，在实现标准化生产、快速集成装配的同时保证了工程项目的高品质和工程建设绿色低碳发展。

将光伏发电建材与装配式建筑结合，在工厂预制加工完成后，可直接快速安装在建筑的框架体系上，不仅实现了内外装修一体化，将建筑外围护结构与发电、节能完美融合，同时还能大幅降低建设投资成本和能耗。

3、光伏光热一体化产品

太阳能光伏光热一体化组件主要由光伏与光热两个部分组成。光伏部分采用技术成熟的太阳能光伏面板，通过控制系统为建筑提供所需电能。光热部分主要为集热器，将太阳能转换为热能，同时使用热循环机制，冷却太阳电池，提高光电转换效率，更高效地利用太阳热能。光伏光热系统具有很多经济性优势，比如，其单位面积的可变成本低于单位面积的PV系统和太阳集热器系统之和，同时也缩短了PV系统投资回收期。

4、光储直柔应用

“光储直柔”是在建筑领域应用光伏发电、储能、直流配电和柔性用能四项技术的简称，但并非简单的组合，而是有机融合并构成一个整体来实现柔性用能，实现建筑与电网之间的友好互动。

“‘光储直柔’建筑配电系统将成为建筑及相关部门实现‘双碳’目标的重要支撑技术。”中国工程院院士、清华大学教授江亿江亿曾对零碳能源系统在北京城市副中心应用进行深入阐释，并建议在北京市通州新区推广城镇建筑采用“光储直柔”+有序充电的方式。