现在位置:兰格首页 >金属围护系统 >金属围护系统

【金属围护系统】光伏建筑行业深度报告:BIPV扬帆起航

 https://www.lgmi.com    发表日期:2022/4/14 9:22:57  兰格钢铁
    

一、光伏建筑加速成长,BIPV 实现光伏建筑一体化

(一)减排背景下绿色建筑大势所趋,光伏建筑行业加速成长

实现双碳目标紧迫性强,中央及地方各省市政策频繁发声。《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》报告中指出, 欧美从碳达峰到碳中和经过了50-70年的过渡期,而我国从2030年“碳达峰”到2060年 “碳中和”仅用30年的目标,紧迫性强。

建筑行业全过程碳排放高企,减排空间较大。 2018年全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿吨,占全国碳排放比重的51.3%。其中 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%;其中较易实现碳减排的建筑运行阶段碳排放为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%。建筑业减排空间较大。 鉴于中国制造业体量较大,世界对中国制造业的高需求持续存在,短期内难以实现 有效的绿色减碳,而较为灵活、实现阻力更小的建筑减碳领域得到了更多关注。

绿色建筑是建筑业减排重要方式,推广绿色建筑大势所趋。在建筑行业内推广绿色 建筑由来已久,十四五期间,在双碳目标的催化下,绿色建筑大面积铺开已是大势 所趋。2020年7月,住建部、发改委等七部委联合发布了《关于印发绿色建筑创建行 动方案》的通知,明确到2022年,当年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到70%。 2022年初,住房和城乡建设部发布国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》 的公告,批准其为国家标准,规范为强制性工程建设规范,全部条文必须严格执行, 自2022年4月1日起建筑碳排放纳入强制计算。绿色建筑作为建筑业减碳的关键方式, 其重要性进一步提升。

根据2019年住建部发布的新版《绿色建筑评价标准》,绿色建筑主要评价体系由安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居等方面组成,评分项满分值分别 为100、100、100、200、100。其中,资源节约部分分值及权重远大于其他各项, 太阳能作为绿色建筑可利用的最直接最清洁能源在建筑全过程运行中占有很大比重, 对建筑全过程减排具有很大影响。

(二)政策助推分布式光伏发电,BIPV 优势明显

1. 光伏发电的两种形式:集中式与分布式

光伏电站是利用太阳光能,采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发 电体系,与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。根据并网模式不同可以分为分布式光伏发电与集中式电站。其中分布式电站主要基于建筑物表面,就近解决 用户的用电问题,通过并网实现供电差额的补偿与外送;集中式电站充分利用荒漠 地区丰富和相对稳定的太阳能资源构建大型光伏电站,接入高压输电系统供给远距 离负荷。

光伏发电的产业链上游主要为光伏电池相关原材料组成,包括形成电池的单晶硅和 多晶硅;中游主要为电池片、电池组件生产企业和系统集成企业;下游为光伏发电 应用领域,包括分布式光伏发电和集中式电站。

分布式电站遵循倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,分布式光伏 发电系统应用范围十分广泛,可在农村、牧区、山区,发展中的大、中、小城市或商 业区附近建造,解决当地用户用电需求。因此相比于集中式电站更加得到中央及地 方政策助推。

2. 分布式光伏建筑的两种形式:BIPV与BAPV

目前,实现绿色光伏建筑的技术路线主要分为两类:传统的BAPV(Building Attached Photovoltaic)与新兴的BIPV(Building Integrated Photovoltaic)。BIPV作为光伏 建筑新的解决方案,在各领域都具备优势,未来将逐渐取代BAPV的市场。

从与建筑的结合方式看,BIPV具有更广泛的使用空间。BAPV主要应用于建筑闲置 空间改造,多通过支架等将普通光伏组件固定在彩钢瓦或者水泥屋顶上。BIPV应用 除了屋顶,还可以作为光伏幕墙、光伏遮阳、光伏温室等,应用场景更多。以屋顶为 例,BIPV是将组件做成建材,光伏板即屋顶面板,除发电外兼具结构功能。而BAPV 将组件外挂在现有建材之上,需利用现有屋顶结构。对比于BAPV(后置式的光伏阵 列,采用特殊支架将光伏组件固定于现有建筑屋面或墙面结构,不具备建筑建材和 建筑美观作用),BIPV具备多项显著的技术优势,在建筑外观、设计寿命、屋面受 力、防水可靠性和施工难度与速度等方面均领先于BAPV。

从度电成本来看,BIPV同样具备显著优势。根据森特股份BIPV解决方案测算,以北 京地区5万㎡厂房屋顶计算,峰值日照小时数1362h,安装容量BIPV(1.2MW/万㎡)、 BAPV(1.0MW/万㎡)情况下,BIPV较BAPV发电量提高10%,运维费用低0.013元 /W。具备较好的发电经济性。

从环境效益表现来看,根据《BIPV的经济性及环境效益分析——以云南师范大学 120kWp光伏幕墙为例》对光伏幕墙系统进行环境效益分析的结果,该光伏幕墙系统 在25年的寿命周期内可减少约834.66吨标准煤燃烧所产生的污染物排放量,从而产生的环境效益约为767233.17元,效果显著,随着国家对绿色能源需求量的大幅提升 与相关政策的大力推广,BIPV系统的未来市场空间有望迎来快速增长。

(三)光伏电池成关键组件,BIPV 实现光伏建筑一体化

BIPV的光伏电池组件:BIPV系统的关键组件是光伏电池。光伏电池发电的原理主要就是利用硅的光电效应形成空穴电子对,在内电场作用下形成电流。光伏电池是光 伏发电系统的底层核心组件,按使用材料不同可分为晶体硅电池(第一代)与薄膜 类电池(第二代)。

晶体硅电池由玻璃、EVA、电池片、背板和电池板等组成。晶硅电池包括单晶硅及多 晶硅两种,其中单晶硅依靠效率优势(23%)占主导地位。薄膜电池是指在玻璃、柔 性聚合物等基板上沉积一层厚度不大于20微米的薄膜,并在这层薄膜中制作PN结等 形成的太阳电池。

薄膜太阳能电池主要包括硅基薄膜、铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)、砷化镓 (GaAs)、钙钛矿及有机薄膜电池等,其中由于薄膜电池透光率可调且可满足定制 化的需求、电池组件透光率可调,尺寸大小可定制、颜色图案可变,色彩整体性强、 弱光性强且温度系数低,适用性更好、热斑效应小等一系列优势,碲化镉(CdTe) 薄膜在薄膜太阳能电池应用中占据主导地位。截至2020年,全球光伏电池市场中单 晶硅电池占比约80.4%、多晶硅15.5%、薄膜电池约5.1%。依据CPIA数据,2020全球薄膜电池的产能接近10GW,产量约为6.48GW,同比增长5.5%。从产品类型来看, 2020年碲化镉薄膜电池的产量约为6.2GW,在薄膜太阳电池中占为95.7%;铜铟镓 硒薄膜电池的产量约为270MW,其中国外220MW,国内50MW,占比为4.2%;硅基 薄膜电池产量10MW,占比不到1%。

2019年欧洲BIPV市场上BIPV光伏电池组件的选用根据应用位置的不同而有较大区 别,综合来看,两者互有优势应用场景,例如在屋顶处的应用以晶硅电池为主且占 据绝对主导地位,在幕墙处的应用以薄膜电池为主但两者占比相差不大。

BIPV组件应用场景:(1)幕墙∶BIPV光伏组件可以与建筑物的墙面结合,或者直 接替代幕墙功能,光伏幕墙不仅要满足光伏组件本身的性能要求,还需要满足幕墙 的建筑功能,例如抗风压、气密性能、透明度以及美观度等,因此对光伏组件的要求 很高。根据使用材料的不同可以将光伏幕墙分为两大类∶晶体硅类光伏幕墙系统和 薄膜类光伏幕墙系统。晶体硅类的转换效率更高,更加适合在强光环境中工作。薄 膜类能够根据建筑物的需要进行定制化的设计,更具美观性和协调性。

(2)屋顶∶建筑物屋顶进行光伏组件改造由来已久,光伏系统在屋顶的应用已经十 分广泛。根据屋顶的类型不同,光伏组件屋顶可以大致分为平屋顶式、斜屋顶式和 曲面屋顶式三大类。平屋顶式可以通过调整光伏组件的角度,以获得最大的太阳辐 射量和最大的发电量,因此平屋顶式的经济效益最高。斜屋顶式是通过调整屋顶的 角度,寻找最佳倾角以满足光伏组件需要的最佳光照角度。曲面屋顶式可以满足建 筑物的美学需要,但是由于受力更加复杂,因此对光伏组件的力学性能要求更高, 施工难度和建设成本更高。

(3)功能性构件∶光伏组件也可以结合建筑的阳台、空调栏板、露台、遮阳挑板等 功能性构件设置。其中,按照光伏系统与建筑遮阳构件结合的形式不同,可分为光 水平遮阳、光伏垂直遮阳和光伏挡板三种。垂直遮阳的能有效控制从墙体四周进入 室内的太阳辐射,应用也最普遍。光伏挡板一般应用在东西方向的外窗,设计更为 灵活,既可以平行于墙面,也可以不平行于墙面。在材料选择上,多使用非晶硅薄膜 电池,尽管其转换效率较多晶硅电池低,但具备造价低、厚度小、弱光性强、热斑效 应不明显等优势。

二、分布式光伏发展迅猛,BIPV 市场空间广阔

(一)光伏产业发展迅猛,提升空间依然可观

根据中国光伏行业协会的数据,到2020年,我国光伏累计装机量和新增装机量已分 别连续6年、8年、10年、14年位居全球首位,发展势头迅猛。根据国家能源局发布 数据,2015-2021年,我国光伏发电的累计装机量一路从43.18GW增长至307.38GW, 新增装机量在2021年达到了54.88GW。

集中式光伏发电一直是我国光伏发电主要组成部分,2021年累计装机容量达到 199GW,近年在累计光伏发电装机容量中来占比持续稳定在65%-70%,2021年新 增装机容量被分布式光伏发电超越,未来集中式光伏发电增长势头将进一步减弱。

对比海外各国,我国BIPV装机容量潜在增长空间仍然十分可观。根据Becquerel Institute在2018年的统计数据,日本由于其高密度城市环境和对再生能源的一贯政策 支持,BIPV装机容量占比占据第一位,约3.0GW,总体来看,欧洲和日本占据了BIPV 装机容量空间的大半,中国BIPV装机容量累计仅0.1GW。

(二)整县推进助力打开光伏建筑广阔市场

整县推进政策加速,分布式光伏建设走上快车道,为支持农村地区光伏等新能源开发利用,充分调动和发挥地方积极性,引导地方政府协调利用更多屋顶资源,国家 能源局在2021年6月正式下发了《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方 案的通知》,拟在全国组织开展整县(市、区)推进屋顶分布式光伏开发试点工作。此次通知明确申报试点条件,党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 50%。学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%;

工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30%;农村居民屋顶总面积可安 装光伏发电比例不低于20%。《通知》指出,开展整县推进屋顶分布式光伏建设,有 利于整合资源实现集约开发,有利于削减电力尖峰负荷,有利于节约优化配电网投资,有利于引导居民绿色能源消费,是实现“碳达峰、碳中和”与乡村振兴两大国家 重大战略的重要措施。同时,此次通知明确了对试点地区的政策支持,试点地区屋顶分布式光伏由电网企业保障并网消纳,且要求地方通过财政补贴、整合乡村振兴 各类项目资金给予支持。

2021年9月8日,国家能源局印发了《国家能源局综合司关于公布整县(市、区)屋 顶分布式光伏开发试点名单的通知》,通知公布各省(自治区、直辖市)及新疆生产 建设兵团共报送试点县(市、区)676个,全部列为整县(市、区)屋顶分布式光伏 开发试点。其中,山东省试点区数目70个,河南省试点区数目66个,江苏省试点区 数目59个,为全国整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点地区数目最多的三个省, 前三省入选开发试点总数达195个,占总体数量的比例接近30%。至2023年底前,试 点地区各类屋顶安装光伏发电的比例均达到今年6月所下发通知的要求,将列为整县 (市、区)屋顶分布式光伏开发示范县。

相关企业已积极就整县推进提出解决方案,签署整县分布式开发协议,占据分布式 光伏市场,在先行试点中出现了国企、央企一家包揽一县等情况。截至目前,国家电 投已与山西、山东、湖南、辽宁等21个省下属的41个县(市、区)签订了整县开发 协议,国家能源集团已签署23个整县分布式项目,且其目标为截止到2022年底,国 家能源集团系统开发(主导、参与及签署开发协议)要不少于500个县域。同时,在 整县开发新模式下,央企、国企与民营企业也开启了深度合作,国家电投先后与中 利集团、天合光能、华为等企业展开了合作。在整县推进政策下,央企、国企将能够更好地应对分布式光伏分散、融资成本高等问题,进一步扩大分布式光伏的市场空 间。

根据国家能源局印发的《国家能源局综合司关于公布整县(市、区)屋顶分布式光伏 开发试点名单的通知》,全国共有676个县被列为整县(市、区)屋顶分布式光伏开 发试点(约占全国县、区数量的1/4),据国家能源局统计,2021年全国整县推进屋 顶分布式光伏试点县累计备案容量46.23万千瓦GW;主要分布在山东、河南和浙江; 累计并网容量17.78GW,主要分布在山东、浙江和广东。以已披露的整县分布式光 伏签约案例来看,可假设单县建设规模250MW,则整县分布式光伏试点总装机规模 约169GW,若按单位造价4.5元/W计算,则市场规模预估可有7605亿元。可以预见 的是,随着整县推进计划的推进,广阔的建筑分布式光伏市场有望迅速打开,分布 式光伏装机量将迎来较大跃升。(报告来源:未来智库)

(三)预计 2025 年当年 BIPV 市场空间超 866 亿,光伏建筑超 4236 亿

预计2022-2025年光伏建筑市场空间总量2403/3161/3910/4236亿元,其中BIPV市 场空间总量231/391/631/866亿元。 预计2025年当年光伏建筑增量与存量市场将产生总计4235亿以上市场空间, BIPV 总体渗透率将快速接近20%,2025年将产生总计866亿以上市场空间。分布式光伏 市场尤其是BIPV市场潜力较大。

1. 建筑业竣工面积现况及未来情况预估

根据国家统计局数据,2021年建筑业竣工面积合计约为38.89亿平方米,为统一口径 方便分析,其中主要几项可以合并为:住宅建筑/厂房及仓库建筑/办公及商服建筑/公 共建筑 / 分别约为 27.06/3.41/6.72/2.69 亿平方米,占比分别约为 67.84%/8.56%/16.85%/6.75%。根据往年竣工面积占比数据,不同建筑类型竣工面 积占比基本维持稳定,可以合理预测未来五年占比情况与2021年保持一致。根据国 家统计局公布的建筑业竣工面积合计值,历年来该项增速逐渐走低至维持较低水平, 2021年以后由于疫情情况稳定加之政策利好,基建增速预期估计回升为4%并继续保 持稳定。

2. 光伏建筑实际安装面积估算

根据国家统计局公布的竣工面积累计数据和土地供应数据可得出不同建筑类型平均 容积率,统一口径后为住宅/厂房及仓库/办公及商服/公共建筑容积率分别约为 2.30/1.72/2.18/1.52,基于此可推算出年度竣工面积实际对应的用地面积。再根据实 际用地情况进行年度光伏建筑总计可安装面积及其总容量的推算。

3. 增量市场空间估算及渗透率情况

由上可推得总计新增可装机容量,为方便获取实际可装机容量,引入渗透率概念进行换算。使渗透率=光伏建筑/BIPV装机容量÷总可装机容量,以此作为中间值,进而 推测未来装机容量空间及其对应的市场空间。根据历史数据可判断,随着每年竣工 面积的变化,若单位装机容量按150W/㎡计算则每年光伏建筑实际可装机总容量。

根据wind提供的数据,2020年光伏建筑实际可装机容量约占分布式光伏装机容量的 60%,当年数值约为9.3GW,渗透率约为6.1%。2020年主要企业BIPV装机容量 702MW,因此渗透率约为0.8%。结合历史数据进行推测可判断,光伏建筑渗透率在 过去5年中快速增长,尤其是2020-2021年出现8%以上的高增,可以合理假定未来继 续保持5%以上的增长率。BIPV方面则装机容量基数较低,渗透率维持1%水平,由 于现今行业内对BIPV和BAPV系统存在一定的选择惯性,未来随着一系列规范的落 地和绿色建筑、整县推进、碳中和等政策落实,BIPV渗透率将有可观提升,假定在 2022-2025年分别达到3%/5%/8%/12%。

由于光伏组件成本的不断下降,预计未来光伏建筑系统成本将由现在的5元/W降低 至2025年的3.5元/W。预计2022-2025年光伏建筑新增的实际市场空间分别可达 1409/1742/2092/2235亿元,其中BIPV市场空间分别可达211/349/558/766亿元,并 于2024-2025年间占光伏建筑市场比例超过30%,未来成空间十分充足。

4. 存量市场空间估算及渗透率情况

存量市场空间方面,预计 2022-2025年释放出的存量光伏建筑市场分别为 994/1418/1819/2001亿元。其中BIPV对应的市场空间分别为20/43/73/100亿元。 以2021年为节点,假定自2015年至2021年总计新增竣工的面积作为光伏建筑改造的 存量基础,同上计算逻辑可得实际可装机面积。由于存量建筑的改造无法一蹴而就, 假设这些存量装机面积每年释放1%用于改造,则改造比例逐渐增加至2030年的10%, 可得存量光伏建筑实际可安装面积随时间改变的变化情况,进而得到释放出的存量 光伏建筑可装机容量情况。假设存量建筑改造的BIPV装机效果增速较低,基于此预 测可推得BIPV存量市场空间。

5. 屋顶市场空间估算

预计2022-2025年光伏建筑屋顶市场空间分别为1593/2224/2767/3000亿元,其中 BIPV系统屋顶市场空间分别为50/123/215/300亿元。

目前光伏建筑主流安装位置是屋顶。屋顶安装具有几点优势:可选择光照入射的最 佳角度安装以获得最大发电量;多数建筑屋顶没有明显的采光需求,故可以采用常 规晶体硅光伏电池组件,投资成本较低。因此有必要单独摘取屋顶光伏建筑系统市 场空间情况进行测算。

增量方面:预计2022-2025年光伏建筑屋顶增量市场空间分别为600/806/949/999亿 元,其中BIPV屋顶系统增量市场空间为30/81/142/200亿元。根据上文推算逻辑,为 获得光伏建筑发电及其中BIPV系统的增量市场空间,需得到各不同建筑类型实际可 安装面积,由于建筑类型的不同,不同的投资方对于光伏建筑的安装持不同态度, 导致渗透率情况有显著差异,基于此需进行进一步假设。根据专家调研情况及公开 数据推测,预计未来工商业建筑方面光伏建筑渗透率将在2023年快速升至50%以上, 而预计住宅光伏领域渗透率增速始终维持较低水平。由于BIPV系统受国家政策大力 推动,预计屋顶领域渗透率情况将显著高于整体水平。

存量方面: 预 计 2022-2025 年 释 放 出 的 存 量 光 伏 建 筑 市 场 分 别 为 994/1418/1819/2001亿元。其中BIPV对应的市场空间分别为20/43/73/100亿元。基 于前文存量改造测算逻辑,由于既有建筑已很难针对立面及其他部分进行光伏建筑 尤其是BIPV改造,因此可推测改造领域基本以屋顶改造为主。由于屋顶改造情况较 为复杂, BIPV渗透率不及增量市场。

6. 幕墙及立面市场空间估算

预计2022-2025年幕墙及立面光伏建筑系统市场空间分别达394/438/529/556亿元, 其中BIPV系统市场空间分别为21/40/62/88亿元。 建筑幕墙及立面是光伏建筑系统的重要安装方向,但受制于实际情况,相较于建筑 屋面有更多市场限制条件。

首当其冲是立面光照有效面积及时间,直接影响到总体发电量;其次由于幕墙具备 采光要求,需使用特制薄膜电池,导致单位发电量及成本显著高于普通晶硅电池组 件,且定制化需求导致施工设计成本增高;再次由于幕墙及立面需要承担多种功能, 例如需为广告预留空间等,导致总体发电量不及理想情况。最后,由于既有建筑幕 墙及立面进行光伏改造的难度较大,整体撤换将产生较低的投资收益情况,因此在 估算市场空间时主要考虑新增市场。总体而言,幕墙及立面光伏建筑系统市场空间 潜力将低于屋顶光伏建筑系统市场空间。

三、光伏建筑成本走低,BIPV 经济性良好

(一)光伏建筑成本持续走低

全球范围内光伏建筑成本持续降低。根据IRENA(国际可再生能源机构)数据显示, 2010-2019年间全球光伏发电总安装成本由4702美元/kWh快速下降至995美元/kWh, 降幅超过80%。其中我国户用和工商业光伏安装成本降幅近70%。户用光伏安装成 本略高于工商业。随着光伏产业的迅猛发展,光伏建筑成本将持续降低。

工商业屋顶分布式光伏系统初始投资成本构成: 根据中国光伏行业协会《中国光伏产业发展路线图2021版》公开数据,我国分布式 光伏电站光伏系统端成本主要由光伏组件、逆变器、固定式支架、一二次设备、电 缆、土地成本、电网接入成本等费用构成,建筑工程端成本主要由建安、一次性土地 费用、管理费等组成。可以看到影响分布式光伏电站成本的主要方面是光伏组件、 逆变器、支架等系统组件费用,以及弹性较大的建安费用、管理费用、施工利润等。

BIPV相较于BAPV成本构成有一定变化。支架方面。根据《森特股份BIPV解决方案》 中提出的模块,BIPV项目相较于BAPV项目建材属性更强,无需一系列屋顶加固等 额外光伏支架安装工作,支架部分功能已被结构胶直接取代。因此BIPV项目支架费 用假设可减半取0.18元/W。整体屋面方面。与传统的BAPV系统相比,BIPV系统整 体性提升,防水性提升,屋面使用寿命提高,使得屋面成本增加,其中彩钢瓦部分, 根据现有高端彩钢瓦价格行情,预估此处增加0.2元/W成本,其次檩条等构件方面, 预估增加成本0.2元/W。施工及其他费用方面,由于BIPV系统具有较高施工难度及 设计难度,具有一定行业壁垒,施工利润较高,此处相较于BAPV项目也有一定提升。

(二)BIPV 系统经济性优势有望扩大化

工商业屋顶BIPV与BAPV系统经济性比较: 铺设情况方面。考虑上海某地工商业建筑屋顶光伏发电系统,假定铺设10000㎡,采 用最佳倾角安装,获得年1179h有效光照时间。其中由于BIPV系统屋顶整体性强, 使用寿命按25年计,BAPV系统需要中途更换屋顶,25年间需更换两次。发电效率方 面。BAPV系统取150/ W/㎡。由于BIPV系统发电效率更高,保守取180W/㎡。项目 支出方面。假设贷款比例80%,年利率4.9%,还款期20年,等额本息还款方式。增 值税取13%,所得税取25%,为测算方便采用直线折旧法,年限15年,固定资产残 值5%。根据中国光伏产业路线图,运维费用均取0.06元/w/年,整体系统维修费为总 投入1%。项目收益方面。测算采用“自发自用,余电上网”方式,假设80%自用, 自用含税电价取0.73元/kWh,上网含税电价取0.42元kW/h。

通过搭建模型进行简单测算可以得出,基于之前假设下工商业屋顶BIPV系统的静态 投资回收期约10.0年,项目IRR约12.3%,工商业屋顶BAPV系统的静态投资回收期 约12.3年,项目IRR约11.1%。 综合来看,BIPV系统具备更好的经济性与投资回报。分析二者项目年限内累计现金 流情况可看到,尽管BAPV系统在初始投资方面具有略微优势,但现金流整体增速不 及BIPV系统,运行6-7年后会被BIPV超越,达到投资回收期时间也比BIPV系统更长, 后期二者收益差距进一步拉大。

工商业屋顶BIPV系统与BAPV系统经济性相关性比较: 支出端方面,初始投资降低趋势有利于项目经济性提高。现阶段BIPV系统初始投资 的降低已成大势,随着该项数值的降低,分布式光伏发电项目的静态回收期有望缩 短,项目IRR将获得显著提高。现阶段BAPV与BIPV系统的初始投资额本身存在一定 差距,现阶段BIPV项目IRR已经开始取得优势,随着BIPV系统的初始投资额不断下 降,相对于BAPV系统的经济性的优势将扩大化。

收益端方面,发电自用比例提高有利于项目经济性改善。原测算中选取80%发电自 用比例。若假设业主将发电量全部消纳,项目经济性会进一步提高。若假如项目部 分或全部发电量上网出售,由于上网电价产生效益要低于自发自用电价节省数额, 相应的系统经济性将略降低,但同等自用比例情况下BIPV系统与BAPV系统的项目 IRR差别不会很大。总体而言,发电自用是未来BIPV系统重要趋势。

四、公司层面及投资分析:关注钢结构及幕墙相关公司

BIPV产业链尚处在发展成长阶段。作为光伏行业与建筑行业的交叉领域,BIPV具备 较强的技术壁垒,对相关企业的光伏组件设计制造能力、建筑施工水平及项目资源 获取能力都有较高的要求。在国家大力推进双碳及绿色建筑的大背景下,BIPV产业 链有望加速成长,已布局光伏建筑相关业务、具有技术储备的企业将凭借市场先发 优势及技术优势率先受益,较好地结合光伏产业链与建筑产业链地企业合作方式将 受到市场利好,勇于探索行业的传统建筑企业将获得新的利润增长点。

就上游光伏组件部分来看,其上游与光伏行业产业链存在一些重合部分。这一阶段 的关键环节主要是光伏电池生产商,相关光伏电池企业可直接转进BIPV产业获得新 的利润增长点,如隆基股份、特斯拉、晶科能源等。

就中游BIPV集成商来看,由于BIPV系统的建材化属性较强,相关建筑应用场景定制 化需求及施工精度要求不同,要求相关企业既具备高水平的光伏组件设计及制造能力,又要求传统建材建筑施工技术及加工能力,因此产业链该部分进入壁垒较高。 但同时因此也能获得较高的盈利水平。目前产业链中游主要形成如下几种企业画像:

1.由光伏产业链上游往BIPV业务延伸:由原光伏电池组件企业为代表,如隆基股份、 晶科能源、天合光能等。其中隆基股份一体化集成化优势明显,BIPV布局深入。隆 基股份已针对工商业客户推出适用于屋顶场景的“隆顶”、适用于幕墙场景的“隆 锦”。2021年收购金属维护领域龙头森特股份27%股份成为第二大股东,力图贯通 BIPV产业链。

2.由光伏产业链配套组件部分往BIPV业务延伸:由原光伏玻璃、支架 等配套组件企业为代表如南玻A、福斯特、中信博等,其中中信博原主营业务为光伏 支架,现已为国内多个光伏项目提供BIPV总承包业务;福斯特为太阳能封装材料领 军企业,2021年与东南网架共同出资组建集投资、研发、设计、建设、运维于一 体的光伏发电新能源合资公司。

3.由传统建筑企业往BIPV业务延伸:主要由建筑钢 结构、幕墙、工程三类企业组成,代表如森特股份、东南网架、江河集团、杭萧钢构、 龙元建设等。其中森特股份原为国内高端金属围护行业龙头,有丰富的相关施工经验及资源储备,2021年由隆基股份入股成为其第二大股东,共同开拓光伏建筑一体化新领域,有助于构筑产品技术壁垒,有望打通上游材料成本与下游需求环节。

(一)森特股份:高端金属围护业龙头,携手隆基股份打通

BIPV 产业链 稳坐高端金属围护系统领域龙头地位,市场认可度高。森特股份是高端金属建筑围 护系统、声屏蔽系统和钢结构工程的设计、制造、安装、施工一体化的领军企业,是 目前全球最大的金属围护高科技企业。自成立以来,公司深耕金属建筑围护系统主 营业务,占据工业建筑与公共建筑金属围护行业中高端市场,承接并参建了多个大 型项目包括广州白云机场、北京大兴机场等,具有丰富的行业经验及品牌知名度。 2015-2021年,公司金属围护业务营收占比始终保持在90%左右,营业收入从2016 年的15.36亿元持续高增至2020年的27.09亿元,同时毛利率维持在20%-35%之间。

携手光伏龙头隆基股份打通BIPV产业链,BIPV产品性能优越。公司布局BIPV较早, 2017年8月25日就与亚洁能签署《分布式光伏项目合作协议》,合作内容包括分布式 光伏电站的开发,合作装机200兆瓦光伏项目。2021年3月,全球光伏龙头隆基股份 公告拟收购森特股份27.25%股权,前者是全球市值最高的光伏企业。交易后隆基股份成为森特股份的第二大股东。7月,公司与隆基股份就BIPV达成合作意向,双方就 共同研发与专利共享、品牌授权背书、市场营销推广、光伏组件供应与采购等方面 建立全面战略合作关系。双方合作的主要产品为隆基股份研发的BIPV产品“隆顶” 系列。

此次合作将有效贯通BIPV产业链:将隆基股份在光伏材料、光伏发电设备、 太阳能电站系统的科技优势,与森特股份先进的生产基地、成熟的设计施工管理团 队结合起来,共同开拓光伏建筑一体化新领域,有助于构筑产品技术壁垒,同时打通上游材料成本与下游需求环节。

多方密集合作跨BIPV蓝海,有望促公司业绩大增。公司2017-2019年业绩持续保持 稳健增速,近两年受疫情影响增速下滑明显,2021年前三季度营业总收入20.9亿元, 同比下降5%,业绩承压显著。BIPV方面的大力布局或将引导公司业绩迎来快速反弹。 据公司公告显示,公司近期与徐工集团、简一集团等合作方密集签署战略合作协议。 根据协议内容,预计分别可新增装机量60/60/200MW,按照4元/W成本来看,预计可 带来12.8亿元总收入。随着2022年公司与隆基股份的进一步深入合作,2022年BIPV 领域将显著拉抬公司业绩增长。(报告来源:未来智库)

(二)东南网架:钢结构核心技术成熟,与各地经开区合作积极布局 BIPV

钢结构龙头核心技术成熟,积极转进光伏建筑产业。公司是知名的钢结构、网架制 作安装壹级资质企业,是首批建设部中国建筑金属结构协会定点生产企业,具有钢 结构、网架及相关附属工程甲级设计资质的单位,属钢结构行业龙头。

在BIPV和储能需求释放背景下,公司重点布局BIPV,积极转进绿色光伏建筑产业。 技术层面,公司拥有光伏建筑核心专利20余项,拥有省级光伏建筑一体化施工工法, 是全国唯一“装配式钢结构住宅低碳技术创新及产业化示范基地”。项目层面,公司 目前已形成BIPV金属屋面系统核心技术,并参与杭州东站、兰州中川机场二期、京 沪高铁德州东站等BIPV项目,经验丰富,技术成熟。例如杭州东站总建筑面积约32 万平方米,钢结构主要由地下、高架和屋盖部分组成;屋面采用光伏一体化铝锰镁 合金直立锁边系统,共使用超过44000块电池板,铺设12万m2发电装置。从运行情 况看,该电站可满足杭州东站30%的用电需求。

BIPV布局速度快,力度大。2021年4月,公司收购福斯特51%股权,合资成立碳中 和科技有限公司定位集投资/研发/设计/建设/运维于一体的新能源企业,未来主营业 务如下:(1)对既有建筑屋顶,进行光伏发电项目EPC和合同能源管理开发、投资。 (2)对新建光伏建筑发电一体化EPC以及合同能源管理开发、投资。(3)申办碳 交易、电力交易等资质,并参与交易。2020年福斯特新能源实现营业收入2488.24万 元,净利润443.57万元。

截至2021年一季度末,浙江福斯特资产总额(未经审计) 约为2.42亿元。2021年9月,公司与萧经开签署投资协议书,东南网架福斯特碳中和 科技公司总部经济中心将设在萧经开,计划到2026年,项目涉及总装机容量预计约 950MW。同月,公司与山西运城经开区管委会签订投资框架协议,项目涉及总装机 容量500MW,为公司整县推进省外落地的第一个项目。2021年10月,公司与天津港 保税区管理委员会签署《“BIPV光伏建筑一体化”北方总部项目投资框架协议》, 项目涉及总装机容量预计约1000MW,形成以天津港保税区为核心、辐射北方地区 的BIPV光伏建筑产业链。

(三)江河集团:光伏幕墙行业领先,利用技术储备积极转进 BIPV

光伏幕墙领域优势显著,积极推进布局BIPV。江河集团的主营业务分为建筑装饰业 务及医疗健康业务两大部分,其中建筑装饰业务包括建筑幕墙、室内装饰和室内设 计。公司致力于提供绿色建筑系统,旗下拥有江河幕墙、港源幕墙等行业内知名品 牌,业务遍布全球多个国家和地区,在建筑幕墙领域居于世界领先水平。 在光伏幕墙技术方面,公司具有众多经验积累及技术储备,转进BIPV的能力较强。 公司拥有太阳跟踪式光伏电源系统的发明专利,拥有国内领先的光伏幕墙技术以及 多项基于光伏框架及单元幕墙系统的实用新型专利。

此外,2021年7月,公司新设全资控股企业北京江河智慧光伏建筑有限公司,此子公 司将制造光伏设备及元器件列为主营业务,将进一步帮助江河集团推进BIPV业务; 同时,公司兄弟单位中清能已经在53个国家开发、投资、建设超过1700MW的太 阳能光伏应用项目,涵盖大型地面光伏、分布式光伏、微网离网等全方位光伏 应用领域。 订单增长稳健,经营情况良好。公司2021年实现营收207.89亿元,同比增长 15.18%。营业收入增速明显,经营情况良好。2021年公司新签订单额增长稳 定,累计中标项目938个,中标金额264.34亿元,同比增长9.64%;其中幕墙 系统新增中标195项,总额145.36亿元,同比增长3.28%。公司订单增速稳定, 在手订单及中标项目充足,为转进BIPV布局提供了充足的未来成长空间。

(四)杭萧钢构:深耕钢结构主业,积极转进光伏建筑行业

深耕钢结构主业,营收稳步增长:作为国内首家钢结构上市公司,公司剥离房地产 业务,深耕钢结构传统业务。钢结构产量方面,公司钢结构产量稳步增长,2018年 -2020年钢结构产量分别同比增长26%/16%/22%,2020年达到68.53万吨,年均复合 增长率8.94%。新签合同额方面,公司2021年前三季度累计新签合同额99.5亿元,同 比增长18.39%,其中钢结构制造与安装新签订单总额达67.81亿元,占比68.16%。 分业务类型看,其中钢结构制造与安装67.8亿元,同比增长2.72%,占比68%,营收 方面,公司前三季度营收67.4亿元,同比增长32%,营收稳步增长。公司承接了亚运 会动员村、长沙国际会议中心等一批重大项目,预计未来公司钢结构产量及新签订 单量将继续保持稳定增长。

大力布局光伏建筑一体化,推动“互联网+绿色建筑”转型:公司于2021年通过投资 入股浙江合特光电有限公司(公司持股51%)的方式参与光伏建筑一体化产品和服务的开发与推广,积极推动上下游产业链布局。合特光电投资建设的年产100万平方 BIPV组件的智能生产线于2021年11月5日正式投产。利用杭萧的工厂空间,同步合作国电投、萧山供电等电力能源企业,以杭萧旗下子公司和合作企业的厂房屋顶作 为应用场景,最大程度保证一期产线的满产收益。

合特光电作为绿色新建材的提供商,与杭萧钢构的协同性进一步增强,公司后续有望通过整合合特光电的BIPV产品, 形成整体解决方案。同时,公司高度聚焦产业升级转型,积极培育新的利润增长点, 重点打造万郡绿建互联网平台,截至2020年末共积累供方企业3000余家,2021年前 三季度万郡绿建新签订单额达30.78亿元,同比增长96.69%,新业务快速放量,增长 迅猛。

(五)龙元建设:积极探索光伏建筑行业,持续优化业务结构

持续拓展装配式钢结构业务,积极探索光伏建筑一体化。公司是长三角建筑市场最 大的民营施工企业,综合实力位居进沪外地施工企业前列。主营业务为民用、工业、 市政及各类工程的建筑施工和专业安装,以及水泥、钢结构的生产、销售等业务。而 BIPV的优势在于建筑构件与光伏系统的一体化,既具备建材属性又具备发电属性, 天然适合装配式钢结构的推广,同时,BIPV主要的下游客户为工商业项目及政府大 型公建项目,与钢结构市场及政策推动方向契合。随着“碳中和”与“碳达峰”发展 目标的提出,装配式建筑绿色环保的优势将进一步凸显,装配式行业的发展有望助 力BIPV加速铺开。在此背景下,公司密切关注国家“碳中和”长期战略下新基建领 域和建筑行业的发展机会。

根据公司公告显示,2021年11月15日,公司分别与淮南市谢家集区人民政府及渭南 市华州区人民政府签署合作框架协议,拟共同投资开发分布式光伏能源项目,项目 投资均达10亿元。其中淮南市谢家集区合作协议为公司和天合光能联合签署,三方 拟在新能源项目开发、数字能源建设及能源产业合作方面开展合作,共同推动能源 业务发展,促进构建以新能源为主体的新型电力系统;渭南市华州区协议内容为 200MW屋面光伏发电项目,预计于2023年12月底之前建成并网。

业务结构持续优化,经营情况持续改善。2021年前三季度实现营业收入151.58亿元同比增长 2.23% 。分季度来看,公司在 Q1 、 Q2 、 Q3 分 别 实 现 营 业 收 入 50.63/52.36/48.60亿元,其中Q3同比增长1.78%,Q3增速有所恢复。根据数据对比, 公司逐步压缩基建工程占比,经营重心从房屋建设+基建工程转为专注房屋建设业务, 业务结构持续优化。

(六)精工钢构:设立绿碳光能,发展分布式光伏电站业务

2022年3月17日公司发布公告,在浙江绍兴设立子公司精工绿碳光能科技有限公司, 专门负责分布式光伏的EPC业务。该子公司将成为公司专业提供分布式光伏电站建 设的主体,成为公司为客户提供绿色低碳建筑的重要组成部分,有利于进一步完善 公司在绿色建筑方面的产业布局。同时,设立专业子公司,也有利于更好地整合公 司在公共建筑和工业建筑领域多年积累的优质客户资源、以及在分布式光伏方面的 项目建设经验与技术,并且提升公司在钢结构主业上的差异化竞争优势,做大做强 主业。

文章编辑:【兰格钢铁网】www.lgmi.com

免责声明:本文来源于网络,版权归原作者所有。兰格钢铁网站刊登本图文出于传递更多信息的目的,旨在为满足广大用户的信息需求而采集提供,并非广告服务性信息,如有侵权,请联系删除。

   关闭窗口

【相关文章】

  • 【金属围护系统】光伏建筑行业深度报告:BIPV扬帆起航
  • 【金属围护系统】金属围护制造项目开工
  • 【金属围护系统】光伏建筑BIPV行业专题报告:BIPV有望加速放量
  • 【金属围护系统】50MW!多维联合集团制造基地BIPV分布式光伏电站项目即将启动
  • 【金属围护系统】厚积薄发 创新引领:中冶钢构金属屋面领域开发国际领先新产品
  • 【金属围护系统】森特股份研究报告:深耕中高端金属围护,加速布局光伏建筑
  • 【金属围护系统】太钢集团董事长高祥明:加快不锈钢在建筑围护系统的应用
  • 【金属围护系统】山西建投金属围护制造项目开工建设
  • 【金属围护系统】森特股份,又一建筑光伏一体项目 --8亿达成
  • 【金属围护系统】关于开展火灾高风险场所消防安全