国外BIPV现状及其在光伏发电市场中的主导地位

面对全球能源危机和环境污染等问题，许多国家重视光伏发电系统的推广和应用，制定了相关的激励政策用于鼓励太阳能光伏技术与建筑一体化，其中最为成功的是德国和日本。至2011年底，世界光伏发电总装机容量约为24GW，其中85％以上为并网光伏发电系统，而并网光伏系统的90％以上为屋顶系统。欧洲、日本、美国等国家的并网光伏系统主要为BIPV系统，2020年前，BIPV仍然是光伏发电的主要市场。

1.德国

德国是世界上应用太阳能、实现太阳能建筑一体化的强国，素有“光伏黑洞”之称。1990年德国首先提出1000太阳能屋顶计划，在私人住宅的屋顶上推广容量为1～5kW的并网光伏发电系统。2003年又公布《可再生能源促进法》，私人光伏发电系统用不完的电能，可以通过电力网卖给国家电力公司。为了迎接2006年世界杯，德国改建的柏林火车站，就应用了集成太阳能光伏屋顶。德国的太阳能光伏产业也始于“屋顶计划”。1991年，政府为每位安装太阳能屋顶的住户提供补贴，有2000个并网型太阳能设备安装在德国的住户屋顶上。随即，该计划的数字很快被扩展到10万个。这一项目在2004年结束，10万个并网的太阳能屋顶被成功安装。当项目接近尾声的时候，德国的光伏产业也拥有了大规模的生产能力。德国政府还通过“买回补助”的政策，支持初生的光伏产业及屋顶计划，以确保公司和个人投资者的收益。作为公共投资战略的结果，德国的光伏产业正在蓬勃发展。德国的太阳能光伏组件安装和制造一直处于世界领先。最近，德国出台规定，对建设屋顶光伏提出份额要求来保证屋顶光伏的建设。

德国莱比锡尼古拉教堂，是德国一座古老的教堂，教主提出“保护造物，使用阳光发电”的信念，正式提出这个与自然和解的愿望，当时遭到了多方面的反对与质疑，在一连串的努力与沟通后，在教区主教、执事与联邦政府古迹保护委员会的允诺下，这项将太阳能发电结合在历史性建筑物上的跨领域计划才得以贯彻执行。最后将原来的40m²斜屋顶全部换成深色太阳能光电板，并网发电，既保留了原建筑的整体风格，又宣示了教主的信念。其他著名教堂斯图加圣禾维西教堂，拥有最大的屋顶面积420m²，在教堂的南面屋顶，整片覆以薄膜晶片模组；德东文化古都德瑞斯登采用厂商特别制造的“整合于建筑形式内的模组”，让历史建筑披上太阳光电外衣。其中，圣安东尼教堂装置3.45kWp，在2002年获得德国21世纪议程之表扬。

在光伏器件与建筑相结合方面，德国ASE所属几家公司分别推出了多种光伏组件，其中有大尺寸（1.5m×2.5m）的无边框非晶硅组件，每块组件功率可达360Wp，可用于垂直外墙和倾斜屋顶；也推出了尺寸为1m×0.6m的非晶硅不透明组件，可分别用于屋面、垂直幕墙和窗户。

2011年世界上最大的太阳能屋顶光伏系统安装在新慕尼黑贸易展览中心。欧盟可再生能源白皮书和“起飞运动”是欧洲太阳光发电的里程碑。

2.日本

日本很重视光伏与建筑相结合的技术，是光伏和建筑结合得比较好的国家。20世纪90年代，政府资助一些大学、研究所和公司进行开发研究。三洋电气公司推出了几种非晶硅电池与建筑材料相结合的产品（三洋公司在非晶体太阳电池技术方面是世界一流的）：一种是做成曲线形瓦片形状，每片面积为305cm²、输出功率为2.7Wp，价格比较昂贵；另一种是90cm×35cm的平板非晶硅电池组件，组件背面有“脚”便于安装，一般用作屋顶材料。三洋电气公司还推出了半透明和不透明的非晶硅玻璃组件，用于商业建筑物的垂直幕墙。半透明组件的透光率为30％，既可作为窗户采光用，又可用于发电（德国也有类似产品）。以上光伏组件已安装在三洋电气公司、Fsukasa电力公司等办公楼建筑物上。1998年，日本三家公司（清水建筑、夏普、川崎制铁）合作研制一种新型建筑材料，即把太阳电池安装在建筑材料里，并按需要做成三种，用作屋顶和外墙。

日本运用各种措施和项目，发展本国屋顶光伏，在“住宅光伏系统推广计划”中，日本将近50万户安装了屋顶系统，同时成本大幅度降低，1994年，在日本的一家屋顶上安装一个系统需花费6万美元，到2005年，安装成本下降到2万美元。日本政府在2000年推出的《新阳光规划》中，对光伏屋顶系统实行强有力的补贴政策，给每户家庭补助10％的安装成本，使居民光伏屋顶系统最近5年平均年增产率为96.7％，日本在2011年实现了1.2GW的光伏装机量，相较于2010年增加了30％，光伏发电装机容量在2011年累积达到6.2GWp，日本市场将有可能在2012年内实现40％的增长量。日本正向在30％的屋顶上配备太阳能设备的目标迈进，现在日本已经结束了对屋顶光伏的政府资助。

在日本东京西北约90km的小城大田（大田是日本日照最充足的地点之一），太阳能被大力推广，成了小城主要的能源来源。在大田，有超过550户居民的房顶上，立着巨大的太阳电池板，相当一部分社区用电都由太阳能发电装置提供，居民所有家用电器都由太阳能驱动，而且居民们还可以将多余的电卖给当地电厂。

日本已拥有多家世界顶尖的太阳能公司，国内光伏产业具备了和其他能源发电竞争的能力。日本地震对多晶硅为首的光伏产业影响巨大，多家多晶硅厂因电力不足等原因，宣布停产，对中游的制造环节来说，由于物流不畅，硅料的供给在短期内将受到影响。

3.美国

2010年7月，美国参议院能源委员会通过了“千万太阳能屋顶提案”，该提案计划每年投专项资金用于补贴在建筑上安装太阳能系统，目标是在2020年之前安装1000万个太阳能系统。美国是联邦制国家，对于发展光伏产业，各个州的具体情况不一样，各州都有各州的政策和体系，加州因为政府大力倡导和良好的光照条件，发展迅速，现在基本实现上网电价，其他州有的还有完善的投融资体系，从早期的研发一直到后期的消费都有比较完善的金融服务。例如，居民住宅可以零首付安装屋顶光伏系统，所发电量除自用外还可以卖给电网。1993年6月，美国能源部和国立再生能源实验室签订五年合同，实施“PV：BONUS”计划，耗资2500万美元发展与建筑相结合的光伏产品，即建筑幕墙光伏器件和大型屋顶光伏组件等。为了促进美国光伏产业的快速发展，降低光伏发电成本以及节约能源和保护环境，美国前总统克林顿于1997年6月26日在联合国环境与发展特别会议上宣布美国将实施“百万太阳能屋顶”计划，到2010年要在全国范围的住宅、商业建筑、学校和联邦政府办公楼屋顶上安装100万套太阳能系统，包括光伏系统和太阳能集热器，可以供应电力和热水。电池安装在任何摩天办公楼或商业建筑上，垂直面积往往是大于屋顶面积的，利用垂直面积来吸收太阳能的优势明显大于屋顶太阳能系统。位于马萨诸塞州的Konarka Technologies公司，由2000年诺贝尔化学奖获得者Dr Alan Heeger创立而成。他成功地研发了半透明彩色有机光伏电池，这种电池板可应用于建筑的垂直表面，大大提升了采集太阳能的表面面积，该太阳能电池板的发电时间更长，从日出到日落时分，可吸收全光谱的能量。

4.印度

印度近年来大力推广太阳能，已取得了很大成绩。在发展中国家，印度的光伏产业及应用市场居领先地位，已成为继美国之后的第二大单晶硅太阳电池生产国。全国已有40万套光伏系统用于多种领域。并且，政府正在组织一些研究和生产机构开展光伏器件与建筑相结合的研究开发。在2012年，印度光伏市场将有望达到1GW。当2011年内光伏产品价格的快速下跌与项目经济产生了巨大冲击时，许多印度开发商都遭受了财务、土地租赁和能源疏散设备等方面的困难。目前，开发商们都在纷纷加紧安装速度以赶在截止日期前完成安装，否则将面临失去购电协议的风险，从而导致了2011年12月和2012年1月的安装高潮。

5.澳大利亚

由于政府取消了相应的补贴机制，澳大利亚的光伏装机量季度同比下跌了10％。2012年第一季度该市场的新增光伏装机量将再次出现20％的下跌，但是，这一市场有望随着大规模地面光伏支架系统的竣工联网而在2013年出现反弹。

6.意大利

意大利只有南部有限的土地适合光伏发电，但工业厂房、商业大厦、居民住宅等有13000m²发电潜力，因此意大利光伏系统运用集中在屋顶。2007年2月19日，实施了上网电价政策，根据装机容量大小、建筑一体化的程度分级等，按等级以固定价格收购20年所发的电，表18-1为上网电价补助。

表18-1 上网电价补助

此外，满足下列条件的光伏电站多给5％的补助：

1）容量3kWp以上的非建筑一体化光伏电站项目，拥有者自身消耗70％以上的电量。

2）光伏电站拥有者是学校、医院。

3）应用于农业的项目，用组件取代石棉瓦或石棉覆盖物。(www.xing528.com)

4）光伏电站拥有者是管理5000人以下的地方当局。

意大利电力局出版了《光伏电站建筑一体化指导准则》，从功能角度出发，提出了13种类型被认为是建筑一体化光伏结构：

1）光伏组件安装于平屋顶和露台。

2）光伏组件安装于倾斜表面（屋顶、幕墙、护墙和栏杆），但不取代原有覆盖材料。

3）光伏组件安装于路面两侧设备上，但不取代原有材料。

4）光伏组件和安装表面斜度相同，取代覆盖材料，具有覆盖材料相同的功能，并且光伏组件的安装不危害建筑的能源利用指数。

5）光伏组件被敷设作为风雨棚、顶棚或拱门，敷设走线方式不能损害整体结构的遮阳功能。

6）光伏组件用于替代一部分透明或半透明的覆盖材料。只有永久固定于地面的、顶棚下摆高于2m的绿色房子才被认定为BIPV。

7）光伏组件用于替代隔音墙的部分噪声防护部件。

8）光伏组件为道路两侧发光设备供能，包括街灯、停车计时器和广告灯箱，但是意大利电力局规定的最小功率为1kWp。

9）光伏组件被敷设作为遮蔽物，敷设在玻璃幕墙上，以保护玻璃表面。

10）光伏组件替代栏杆和扶手的覆盖材料，实现和支撑结构的一体化。

11）光伏组件用于部分或完全替代窗户玻璃。

12）光伏组件替代百叶窗的叶片。

13）光伏组件用于作为上面提到的任一表面的覆盖物，只要是适合的，这一条尤其适用于可覆盖建筑的任何表面的柔性薄膜光伏组件。

在有些情况下不能被认为是BIPV项目，以第一条为例：

1）忽略光伏组件和构造元件之间覆件和防水板等连接元件的使用，造成屋顶防雨和防漏功能失效。

2）光伏组件没有根据屋顶的几何特征布局。

3）光伏组件从屋顶探出身子。

意大利至2017年，每年补贴总额60亿欧元，新出台的补贴方案为0.25欧／（kW·h），比目前下降30％。

7.泰国、韩国和我国台湾地区

亚洲地区内的其他新兴市场在2011年内也实现了500MW的新增光伏安装量，其中起到主要贡献的是泰国、韩国和我国台湾地区。随着马来西亚和菲律宾等新兴市场的逐步发展，预计2012年，地区内的光伏市场将出现进一步的50％的增长幅度。

政府补贴和持续下跌的组件价格将对光伏产业内这一快速发展的重要市场的增长潜力造成一定程度的损害。