建筑+光伏，变得如此简单！

1. 概述

随着时代与市场的强烈需求，一种防漏水的光伏瓦专利技术（BCPVT——Back contact photovoltaic tile背接触光伏瓦）应运而生。该技术紧跟不断发展的光伏前沿技术，广泛适应不同技术路径生产的工艺流程，仅在光伏组件边框的结构上精心设计，不增加设备、材料，不增加成本，把常规的光伏组件变成具有防漏水、导水功能的光伏瓦。安装过程中，除支架外，无需外加螺钉、卡扣、胶水、导水装置……仅凭光伏瓦自身结构的叠合、卡接、卡扣，即可如同盖瓦片一样，牢固地覆盖整个屋顶。

该技术除以上特点外，还具有以下明显优势：其优良的防漏水、导水功能，可替代常规屋顶雨水遮盖的建设，大量节省材料和投资；提高屋顶光伏的覆盖率和雨水除尘功效，显著增加发电量；搭配沟瓦、栋瓦、斜瓦以及合适的色调，可建造视觉良好的漂亮屋顶。

由于该技术的叠合、卡接、卡扣结构完整，广泛适用于坡度在5°~90°的屋顶、幕墙、车棚、廊道、各种大棚等场所。真正实现低成本、高效益、视觉美观的光伏建筑一体化。

2. 时代背景

‌2.1 碳中和时代的推动‌：根据全球气候变化和可持续发展的时代要求，我国提出了“双碳”发展战略。建筑行业作为全球碳排放的主要来源之一，通过采用光伏建筑一体化技术（BIPV），可以有效地减少碳排放，促进绿色能源的使用，从而实现碳中和的目标。

2.2 技术进步与创新‌：光伏产业的蓬勃发展得益于材料科学和光伏技术的不断进步。例如，光伏发电的成本已经降至煤炭等化石能源发电成本以下，打开了广阔的市场空间。此外，BIPV产品谋求与建筑完美融合，不仅需要高效的发电功能，还要满足建筑物所需要的各种功能和美觉效果，甚至为建筑提供结构支持，替代部分原有结构，实现降本增效。

2.3 ‌发电就地消纳消化‌：随着分布式储能技术的发展与应用，BIPV系统发出来的电能，经储能调节，直接用于建筑物主体用户，多余电能上网，减少大规模电网送电负荷的建设成本与电能损耗。强化国家能源安全。

2.4 广阔的城乡建筑市场：第三次国土调查显示，全国城镇村及工矿用地35.3万平方公里，按20%的屋顶面积计算，可建屋顶光伏面积706亿平方米，装机141亿千瓦，年发电量超16.9万亿千瓦时，相当于2023年全社会用电量9.2万亿千瓦时的1.8倍。充分利用建筑光伏，不仅市场潜力巨大，而且优化国土空间利用，实现电能领域的碳中和。

3. 发展现状

建筑+光伏作为分布式光伏的主要组成部分，行业正处于爆炸式发展势头。2021年至2024年上半年，分布式光伏新增装机同比增长分别为131%、67%、92%、33%，远超集中式光伏。与此同时，随着硅料产能的不断释放，成本大幅下降，5-8年即可收回投资成本。

4. 痛点需求

建筑光伏在高速增长的同时，也面临着一些问题和痛点，如投资建设与运行维护的运营机制问题、电网接入与储能调节的设备成本问题；特别是光伏安装与防漏水的问题、建筑光伏与美观的问题、成本与效率的问题，始终没有得到完美的解决，成为行业痛点。

比如，大部分的屋顶光伏，都要先做好防漏水，再在上面铺设光伏板，不仅产生了双重的工程费用，增加了成本，而且非常难看；

又如，以汉瓦为代表的屋顶光伏，虽然解决了美学的问题，但由于走的是碲化镉薄膜发电路径，不仅造价成本高，每平米1300元左右，是常规光伏板造价的4倍以上，而且光电转化率低，不到17%，比晶硅光伏板下降26%，市场接受程度非常有限；

再如，以鑫和（汉孚）瓦为代表的导水装置，需要在光伏板之间的间隙处配有导水槽，不仅增加了导水槽的材料和成本，而且增加了安装工序和人工成本。美观效果也不尽人意。

还有，以天道美学为代表的屋顶光伏，虽然采用的是晶硅发电技术，比汉瓦的光电转化率有所提高（19%），也解决了美学问题，但由于它的材料成本与工艺流程等原因，加上安装较为繁琐，建造成本难以降下来（约800元/平方米），是常规光伏成本的2-3倍。

因此，市场上急需一种能够紧跟光伏前沿技术、光电转化率高，结构简单、制造成本低，安装检修方便、省时省力，既可遮挡雨水、又美观大方的现代光伏瓦技术与解决方案，满足建筑光伏一体化高速发展的时代需求。

5. 技术特征

本公司研发的一种防漏水的光伏瓦专利技术，由上下左右边框和太阳能电池板组成，上下左右边框均设有内侧卡槽，太阳能电池板分别卡入上下左右边框的内侧卡槽中，并封装成完整的光伏瓦，这与现有的常规封装技术没有区别。其不同的主要特征在于：

5.1 左、右边框的边框面上固定有向上凸起的长条状挡水条，起挡水和导水作用，不仅阻止雨水向光伏瓦两侧散漏，还增加了左、右边框的承载强度；

5.2 下边框比上边框稍短，使得光伏瓦下端比上端略窄，使用时，可以让上面一块光伏瓦的下边框边舌叠放在下面一块光伏瓦上边框上面及左右边框的挡水条内，上下光伏瓦之间实现无漏隙叠合，形成顺畅的导水通道，阻止雨水在上下光伏瓦之间漏水；

5.3 相邻光伏瓦的挡水条之间，用“C”型槽盖卡接，封闭相邻光伏瓦之间的漏隙，阻止雨水在相邻光伏瓦之间的滴漏。

由此，光伏瓦上下左右之间，均实现无漏隙叠合或卡接，并形成良好的导水通道，替代瓦片的防漏水功能，减少防漏水施工与光伏发电的重复建设，节约大量材料与成本。

6. 投资效益

6.1 增加投资：对于边框或组件生产商来说，均可使用现有生产设备，比如边框的挤压成型、标准化切割，光伏瓦的流水线封装等。需要增加的投资仅为挤压模具，对于整个生产流程来说，增加的额外投资基本可以忽略不计。

6.2 降本增效：替代瓦片，免去了雨水遮盖部分的投资60元/㎡以上；安装简单，减少安装、检修费用20%以上；无漏隙衔接，提高光伏组件覆盖率5%以上；导水功能，让雨水或喷水更好地冲洗灰尘，提高发电量6%以上。以上因素综合降本增效20%以上。

6.3 增加美观：与背接触BC电池结合，搭配高分子材料做成的沟瓦、栋瓦、斜瓦，并配以统一的合适色调，可以建造视觉美观的各种形状屋顶、车棚、廊道、大棚、幕墙。

6.4 增加空间：对于平面屋顶来说，适当增加光伏瓦的遮盖高度，即可增加屋顶的利用空间，相当于增加了一层楼的使用面积。

6.5. 源储荷充：搭配相应的储能、荷载、充电，即可实现源储荷充一体化。投资源储荷充一体化建设，5-8年收回投资，投资回报率12%以上。

7.  技术支持与合作

为了快速拓展市场，把BCPVT光伏瓦技术普及到建筑光伏的广泛应用之中，助推光伏建筑一体化（BIPV）的快速发展，加快建筑+N领域碳中和步伐，推进源储荷充局域单元零碳建设，为社会发展节约成本，创造价值，成为当务之急。因此，BCPVT光伏瓦技术，不仅要加快市场存量的占有率，更要加速扩大市场增量，为当前光伏产业走出低迷，注入无限的新增市场和强大的发展动力。

经公司研究决定，采取如下普惠的技术支持合作措施：

7.1 与光伏边框、光伏组件生产厂商开展广泛合作

（1） 常规收费：以平均价5元/千瓦（约1元/平方米）的专利技术使用费授权给这些厂商自行生产销售，快速扩大市场应用和市场规模。

（2） 优惠措施：一次性支付10万元专利技术使用费，授权厂商产销3万千瓦；一次性支付100万元专利技术使用费，授权厂商产销40万千瓦。以上超出部分，按5元/千瓦收取专利技术使用费。

一种防漏水的光伏瓦边框专利技术授权使用收费标准：

7.2 与社会各界开展广泛合作

寻求大型工商业停车场、厂房屋顶幕墙，高速公路服务区，城乡建筑、车棚，农业大棚等应用场景开展广泛合作，实现空间全覆盖、不漏水的源储荷充一体化解决方案，在高效利用太阳能的同时，解决建筑物发电与漏水的矛盾，大量增加建筑物及建筑场地的使用面积和使用空间。广集社会各种力量和建筑资源，为BCPVT光伏瓦在光伏建筑一体化的普及应用，解决光伏占地矛盾，减轻电网负荷压力，助推零碳工厂、零碳社区、零碳村庄等局域单元的零碳建设，扎实推进碳中和发展目标，开启全球万亿市场。

7.3 增值服务

储能是制约光伏未来发展的最大瓶颈，公司持续加大科研投入，在光伏建筑一体化系统集成，源网储荷充一体化系统集成，风光水储一体化，抽水蓄能，调水储能，绿氢储能，电转甲烷储能，西北荒漠化光伏改造等系列“水土气能”公司发展目标和方向上，不断结出丰硕成果，为合作服务厂商拓展太瓦级光伏应用场景。同时，诚邀各界伙伴携手合作，共同推动光伏+储能可再生能源革命，共创绿色、低碳、可持续发展的未来。

水土气能科技研究（广州）有限公司

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