BIPV成本及经济回报详细分析

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BIPV成本及经济回报详细分析

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随着光伏技术的不断发展，光伏建筑一体化（BIPV）作为一种将光伏发电与建筑完美结合的新模式，正逐渐成为建筑行业的新趋势。本文将从成本分析和经济回报两个维度，深入探讨BIPV相较于传统BAPV（光伏建筑附加）的优势，并通过具体数据模型进行量化分析。

1. 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。

BAPV系统成本重要组成部分如下。光伏电池组件方面，根据ENF平台2021年3月数据，我国光伏电池组件平均1.5元/W。逆变器方面，根据北极星太阳能光伏网2021年2月海南某30MW光伏逆变器项目中标数据，综合可取0.17元/W。支架方面，根据北极星太阳能光伏网2021年3月华润某光伏支架项目中标数据，BAPV项目综合可取0.35元/W，施工利润方面，由于EPC项目通常较普通施工项目利润率较高，根据北极星太阳能光伏网2022年3月华能某EPC项目费用情况，推算得到BAPV项目综合可取0.50元/W。

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。

2. BIPV 系统经济性优势有望扩大

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10000m²，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/m²。由于BIPV系统发电效率更高，保守取180W/m²。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。

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。