BIPV 立面的电学匹配,核心难点在于建筑外立面往往由大小、形式不一的几何图形构成,组件之间电压、电流难以一致。行业通行的应对思路是三条:对建筑立面进行分区并调整分格,使 BIPV 组件接近标准组件的电学性能;采用不同尺寸的电池片来满足分格要求;或将少数边角上的电池片不接入电路,以满足电学要求。 中国厂商的实践优势,集中体现在幕墙工程经验、异型组件产能布局与系统集成能力上,江河集团(幕墙龙头,转型光伏建筑)是其中较具代表性的实践者。

电学匹配为什么是立面 BIPV 的关键

设计 BIPV 建筑时,必须考虑电池板本身的电压、电流是否方便光伏系统设备选型。但外立面的几何分格天然不规则,直接导致组件间电学参数离散。

三种应对路径各有侧重:立面分区与分格调整,是在建筑效果与电学一致性之间取平衡;不同尺寸电池片,是从源头适配分格尺寸;边角电池片弃接,则是以少量发电量损失换取整串电学匹配。三者往往组合使用,而非单独成立。

中国厂商的实践优势

幕墙工程必须由专业幕墙公司实施,外立面施工在法规上也有专业资质要求,系统集成同样需要幕墙公司参与。这意味着幕墙企业天然处于光伏建筑的流量入口位置,是系统集成产品落地的中间实施方。

江河集团的积累体现在三个层面:技术上,其 2011 年即被北京市发改委评为光伏建筑一体化工程实验室试点单位,并拥有多项专利;项目上,承建了北京世园会中国馆、国家环保总局履约中心大楼、江苏无锡苏南硕放机场航站楼等应用光伏的幕墙工程;资质上,全国范围内同时拥有建筑幕墙工程专业承包一级资质和建筑幕墙工程设计专项甲级及以上资质的企业仅有 801 家。

在异型组件这一电学匹配的关键环节,江河集团通过子公司布局了异型光伏组件产线:拟在湖北省浠水县建设 300MW 光伏建筑一体化异型光伏组件柔性生产基地项目,项目总投资五亿元,预计完成投资并投产后,可与武汉市汉南区的幕墙生产基地形成配套与业务协同。资料同时指出,从建筑端应用看,不同 BIPV 项目设计结构差异较大,单个项目的非标组件占比可达 2/3。

常见问题

BIPV 立面为什么不能直接套用标准组件?

因为建筑外立面常由大小、形式不一的几何图形组成,会造成组件间电压、电流不同,标准组件难以直接适配分格与系统选型。可行做法是立面分区与分格调整、采用不同尺寸电池片,或将少数边角电池片不接入电路。

中国厂商在异型组件上的布局意义何在?

异型组件正是解决立面个性化设计与电学匹配的技术难点所在。以江河集团为例,其通过异型光伏组件柔性生产基地的布局,向产业链上游延伸,形成差异化竞争路径,并与既有幕墙生产基地形成区域协同。

幕墙企业为何在 BIPV 集成中不可替代?

幕墙相当于光伏建筑的流量入口,光伏产品要应用到建筑上必须经过幕墙公司;从法规看外立面必须由专业公司施工,系统集成也需要幕墙公司配合实施。因此幕墙企业既是施工方,也是集成方案的中间实施方。