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建筑節(jié)能專題報(bào)告:全產(chǎn)業(yè)鏈剖析,挖掘零碳建筑王者建筑節(jié)能:BIM、裝配式、綠色建材齊發(fā)力設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,信息化是重要保障,BIM加快推廣前端設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)零能耗建筑的關(guān)鍵,不同的建筑設(shè)計(jì)將造成能耗的較大差別。在邁向零能耗建筑的過(guò)程中,根據(jù)能耗目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的難易程度表現(xiàn)為超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑三種形式。超低能耗建筑是近零能耗建筑的初級(jí)表現(xiàn)形式,通過(guò)被動(dòng)式設(shè)計(jì)降低建筑冷熱需求,通過(guò)主動(dòng)技術(shù)措施提升能源系統(tǒng)的能效。在這個(gè)過(guò)程中,前端被動(dòng)式設(shè)計(jì)對(duì)建筑性能有決定性影響,將影響建筑全生命周期的碳排放,在實(shí)現(xiàn)室內(nèi)舒適度的同時(shí)降低建筑能耗,是目前最經(jīng)濟(jì)有效的建筑節(jié)能手段。我國(guó)已將建筑節(jié)能設(shè)計(jì)納入強(qiáng)制性要求,建筑信息化是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要保障。《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》(GB55015-2021,后文簡(jiǎn)稱《通用規(guī)范》)中,指出新建居住建筑和公共建筑平均設(shè)計(jì)能耗水平應(yīng)在2016年執(zhí)行的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上分別降低30%和20%,碳排放強(qiáng)度應(yīng)降低40%。通過(guò)優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)可以很大程度降低能源消耗量,為實(shí)現(xiàn)零碳建筑助力。然而,由于建筑工程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,受到各種因素的相互影響,難以直接判斷建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。例如,加大外窗面積可改善自然采光,但在冬季夜間將增大熱量消耗,同時(shí)在夏季由于太陽(yáng)光輻射通過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)致使空調(diào)能耗增加。這就需要利用信息技術(shù)對(duì)不同的方案進(jìn)行詳細(xì)模擬測(cè)試和比較。BIM技術(shù)是建筑信息化的重要手段,能夠有效提高建筑設(shè)計(jì)的效率和品質(zhì),使得相關(guān)節(jié)能設(shè)計(jì)措施快速準(zhǔn)確應(yīng)用。我國(guó)的建筑信息化開(kāi)始于九五時(shí)期的“甩圖板”工程,算量計(jì)價(jià)軟件、電子投招標(biāo)的推廣帶動(dòng)了建筑行業(yè)信息化的進(jìn)一步落地。BIM技術(shù)帶來(lái)建筑信息化的第二次變革,使得建筑行業(yè)邁向基于三維模型設(shè)計(jì)和建造的全新模式,從根本上改變了從業(yè)人員僅依靠符號(hào)文字形式圖紙進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理的工作方式,實(shí)現(xiàn)在建設(shè)項(xiàng)目全生命周期內(nèi)提高質(zhì)量與效率。在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中,BIM技術(shù)通過(guò)流程化、數(shù)字化和參數(shù)化的方式實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì),減少各單位間的協(xié)作成本,同時(shí)通過(guò)軟件和插件應(yīng)用實(shí)現(xiàn)碳排放監(jiān)測(cè)和能耗實(shí)時(shí)管理,進(jìn)而確定最佳節(jié)能設(shè)計(jì)方案,保障項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)濟(jì)、節(jié)能以及質(zhì)量目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。國(guó)家及地方相繼出臺(tái)BIM推進(jìn)政策,十四五規(guī)劃指明發(fā)展新方向。2011年,住建部發(fā)布的
《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》第一次將BIM納入信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的重要內(nèi)容,2016年住建部發(fā)布《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》,BIM成為十三五建筑業(yè)重點(diǎn)推廣的五大信息技術(shù)之首。在住建部發(fā)布的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中,首次提到BIM標(biāo)準(zhǔn)體系的搭建,并指出要加快推進(jìn)BIM技術(shù)在工程全壽命期的集成應(yīng)用,到2025年基本形成BIM技術(shù)框架和標(biāo)準(zhǔn)體系。各省市也相繼出臺(tái)BIM推廣應(yīng)用文件。在深圳印發(fā)的《關(guān)于加快推進(jìn)BIM技術(shù)應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)(試行)》中,要求自2022年起新建(立項(xiàng)、核準(zhǔn)備案)市區(qū)政府投資和國(guó)有資金投資建設(shè)項(xiàng)目、市區(qū)重大項(xiàng)目、重點(diǎn)片區(qū)工程項(xiàng)目全面實(shí)施BIM技術(shù)應(yīng)用,濟(jì)南市人民政府也計(jì)劃2023年新建住宅建筑實(shí)現(xiàn)100%BIM交付。在政策及建筑節(jié)能增效需求的雙重推動(dòng)下,我國(guó)BIM未來(lái)市場(chǎng)空間廣闊。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,2020年我國(guó)BIM市場(chǎng)規(guī)模為119.1億元,同比增速35%,2017-2020年CAGR為31%,高于TransparencyMarket統(tǒng)計(jì)的全球BIM市場(chǎng)16%的CAGR。2015年住建部發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》中指出,到2020年底建筑行業(yè)甲級(jí)勘察、設(shè)計(jì)單位以及特級(jí)、一級(jí)房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實(shí)現(xiàn)BIM應(yīng)用。根據(jù)建設(shè)通大數(shù)據(jù)研究院的統(tǒng)計(jì),截至2022年3月24日,符合相關(guān)要求的企業(yè)數(shù)量達(dá)10,217家。從BIM投入來(lái)看,主要包括購(gòu)置、咨詢培訓(xùn)和維護(hù)升級(jí)支出,銳觀咨詢統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中施工企業(yè)每年BIM投入約為123萬(wàn)元,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中2021年施工企業(yè)BIM投入超過(guò)100萬(wàn)的企業(yè)占比最高,為44.84%。此外,中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)、廣聯(lián)達(dá)(002410CH)聯(lián)合發(fā)布的《中國(guó)建筑業(yè)企業(yè)BIM應(yīng)用分析報(bào)告》指出,施工企業(yè)在BlM上的投入以每年30%左右的速度增長(zhǎng)。我們假設(shè)企業(yè)數(shù)量維持10,217家不變,按照每家企業(yè)BIM系統(tǒng)每年投入150萬(wàn)以及30%的年增長(zhǎng)率計(jì)算,預(yù)計(jì)2022/2023/2024年我國(guó)BIM的市場(chǎng)規(guī)模為153/199/254億元。BIM中游行業(yè)壁壘較高,運(yùn)維環(huán)節(jié)有望產(chǎn)生長(zhǎng)期價(jià)值。我國(guó)BIM產(chǎn)業(yè)鏈參與主體包括上游設(shè)備服務(wù)供應(yīng)商、中游設(shè)計(jì)商和咨詢商、下游施工商:
上游供應(yīng)商提供設(shè)備、原材料等要素,其中云平臺(tái)作為BIM廠商的硬件,其成本占比約2%,供應(yīng)商較為集中,但服務(wù)差異不大,議價(jià)能力有限,主要供應(yīng)商即阿里、騰訊、華為;BIM技術(shù)平臺(tái)提供圖形引擎,圖形引擎是開(kāi)發(fā)BIM項(xiàng)目管理平臺(tái)的關(guān)鍵部分,以國(guó)際廠商為主,國(guó)產(chǎn)化率有待提升,代表企業(yè)廣聯(lián)達(dá)、云建信、Autodesk;軟件公司技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)能力有限,未來(lái)外包模式預(yù)計(jì)將逐步轉(zhuǎn)化為自有模式,與中游進(jìn)行融合。工程設(shè)計(jì)商和BIM咨詢商位于產(chǎn)業(yè)鏈中游,主要負(fù)責(zé)將BIM應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì),提供總體設(shè)計(jì)、咨詢等相關(guān)服務(wù),在工程項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中是BIM的發(fā)起點(diǎn),通過(guò)BIM應(yīng)用連接上下游,BIM設(shè)計(jì)模型的質(zhì)量、可靠性、規(guī)范性和復(fù)用性對(duì)后期模型的深化以及整體工程量的影響較大。中游環(huán)節(jié)具有較高的壁壘,一方面,新進(jìn)入者面臨著較為嚴(yán)格的資質(zhì)認(rèn)證,需要具備建筑智能化系統(tǒng)集成專項(xiàng)工程設(shè)計(jì)、建筑智能化工程專業(yè)承包等資質(zhì)。另一方面,BIM要求具有綜合技術(shù)能力的專業(yè)人才,使用人員除了必須具備專業(yè)技術(shù)能力外,還必須深入了解行業(yè)的業(yè)務(wù)流程、管理標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用環(huán)境,并能針對(duì)不同層級(jí)、不同區(qū)域的特點(diǎn)進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)。此外,應(yīng)用BIM的企業(yè)需要根據(jù)業(yè)主的個(gè)性化需求制定綜合解決方案,包括前端設(shè)計(jì)、中端項(xiàng)目實(shí)施及后續(xù)運(yùn)維服務(wù),業(yè)主在招標(biāo)的過(guò)程中通常要求供應(yīng)商在BIM領(lǐng)域具有豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),只有長(zhǎng)期服務(wù)于應(yīng)用領(lǐng)域的企業(yè)才有機(jī)會(huì)培養(yǎng)出兼具行業(yè)知識(shí)和項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人才,并能提供專業(yè)綜合的解決方案。BIM下游需求主體是施工方,需求內(nèi)容包括運(yùn)維、培訓(xùn)、咨詢和產(chǎn)品,施工方通過(guò)深化BIM設(shè)計(jì)模型以生成施工圖BIM模型,并負(fù)責(zé)BIM模型中項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息的收集與更新等。下游施工方與中游設(shè)計(jì)方保持密切聯(lián)系對(duì)于項(xiàng)目的成功推進(jìn)和交付具有重要作用,BIM模型中的數(shù)據(jù)信息在各階段的共享互通能有效地降低設(shè)計(jì)變更成本、節(jié)約項(xiàng)目資源和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。BIM運(yùn)維的基礎(chǔ)是BIM施工管理,因此施工階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)未來(lái)有望在BIM運(yùn)維階段創(chuàng)造長(zhǎng)期價(jià)值,但由于當(dāng)前BIM依舊停留在普及階段,根據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù),BIM運(yùn)維市場(chǎng)規(guī)模在2020年應(yīng)用場(chǎng)景中僅占4.7%。裝配式政策目標(biāo)明確,鋼構(gòu)制造受益彈性大根據(jù)CABEE,建筑施工階段碳排放量約占全國(guó)碳排放量的1%,約占建筑全過(guò)程碳排放的2%,雖然在整體建筑碳排放中占比相對(duì)較小,但是由于一方面施工活動(dòng)在短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放,另一方面,施工中可以更加節(jié)省建筑材料、對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化選擇,并對(duì)后期的運(yùn)維管理產(chǎn)生較大影響,因此減排同樣重要,各國(guó)紛紛實(shí)施推廣建筑工業(yè)化,裝配式建筑快速發(fā)展,相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑,其在建造和拆除階段可顯著降低碳排放,根據(jù)中建科技,裝配式建筑在建造過(guò)程可實(shí)現(xiàn)碳減排10%-20%。我國(guó)建筑工業(yè)化起步較晚,目標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)確定后迎來(lái)快速發(fā)展。2017年住建部出臺(tái)《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》,方案規(guī)定:到2020年全國(guó)裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到15%以上,其中重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū)、積極推進(jìn)地區(qū)和鼓勵(lì)推進(jìn)地區(qū)分別大于20%、15%和10%,到2025年裝配式建筑在新建建筑中占比達(dá)30%。同年12月發(fā)布《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》,我國(guó)裝配式迎來(lái)快速發(fā)展。根據(jù)住建部,2018-2020年全國(guó)新開(kāi)工裝配式建筑面積CAGR達(dá)57.9%,20年占新建建筑面積的比例約為20.5%,較19年提升7.1pct,較大幅度超過(guò)了政策要求的15%以上的目標(biāo)。2021年全國(guó)新開(kāi)工裝配式建筑面積達(dá)7.4億平方米,同比增長(zhǎng)18%,占新建建筑面積的比例為24.5%,較20年繼續(xù)提升4.0pct。根據(jù)結(jié)構(gòu)體系劃分,裝配式建筑大致可分為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)(PC)、鋼結(jié)構(gòu)(PS)和木結(jié)構(gòu)三大類,目前主流結(jié)構(gòu)仍以PC為主,在住宅中滲透率較高,而鋼結(jié)構(gòu)則主要應(yīng)用在大跨度廠房、體育館、超高層辦公樓等工業(yè)和公共建筑。根據(jù)住建部,2019年新開(kāi)工的裝配式建筑中,PC結(jié)構(gòu)占比65%,鋼結(jié)構(gòu)占比31%;2021年P(guān)C結(jié)構(gòu)占比66%,鋼結(jié)構(gòu)占比28%,PC由于其成本優(yōu)勢(shì)、住宅使用接受度較高等原因仍領(lǐng)先發(fā)展。但從碳排放角度來(lái)看,鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)于PC結(jié)構(gòu),根據(jù)孟昊杰2018年11月在論文《裝配式建筑施工碳排放計(jì)算及影響因素分析》中對(duì)秦皇島青年公寓案例項(xiàng)目的測(cè)算,鋼結(jié)構(gòu)單位建筑面積碳排放量約為PC結(jié)構(gòu)的56%,此外鋼結(jié)構(gòu)材料相比PC具備較好的可回收性可實(shí)現(xiàn)間接節(jié)能降碳,基于此政策對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)支持力度漸大。按照裝配式建筑交付流程來(lái)看,產(chǎn)業(yè)鏈主要分為設(shè)計(jì)、制造和裝修三大環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)建筑的建設(shè)程序?yàn)樵O(shè)計(jì)-主體結(jié)構(gòu)-二次結(jié)構(gòu)-裝修水電,裝配式建筑雖然沒(méi)有改變大類劃分,但在前端的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)增加了構(gòu)件深化設(shè)計(jì),在中端的施工環(huán)節(jié)增加了工廠構(gòu)件制造,區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)可在施工環(huán)節(jié)進(jìn)行差錯(cuò)變更,“零變更”的目標(biāo)對(duì)裝配式建筑的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提出更高要求,因此前端設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)掌握核心技術(shù)以及科技運(yùn)用成熟的企業(yè)更容易形成競(jìng)爭(zhēng)壁壘,而構(gòu)件的交付能力和成本優(yōu)勢(shì)則是制造環(huán)節(jié)最核心的競(jìng)爭(zhēng)力,裝配式裝修尚處于起步階段。我們根據(jù)住建部規(guī)定的2025年裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%,鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)“十四五”規(guī)劃提出的2025年鋼結(jié)構(gòu)建筑占新建建筑面積比例達(dá)到15%以上的目標(biāo),測(cè)算2025年末裝配式產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)2.58萬(wàn)億,“十四五”期間CAGR約7.6%,其中鋼結(jié)構(gòu)模式雖成本仍有劣勢(shì),但在建筑節(jié)能減排方面具備較大優(yōu)勢(shì),雙碳目標(biāo)下有望獲得政策青睞,“十四五”CAGR約17.5%;裝配式裝修由于剛處于發(fā)展初期,基數(shù)較低,有望隨著產(chǎn)業(yè)成熟迎來(lái)較快增長(zhǎng),“十四五”CAGR約16.6%。主要假設(shè)如下:1)2021年新建建筑面積30.2萬(wàn)億㎡,考慮到22年房地產(chǎn)受政策調(diào)控影響,商品房新建建筑竣工面積預(yù)計(jì)會(huì)進(jìn)一步下滑(22年1-4月為-11.9%),公共建筑受穩(wěn)增長(zhǎng)影響,需求預(yù)計(jì)有所改善,假設(shè)綜合影響下22年新建建筑面積增速-8.0%,2023-2025年增速恢復(fù)至常規(guī)增速水平-2.0%;2)2025年新建裝配式建筑面積占新開(kāi)工建筑面積為30%,“十四五”期間勻速實(shí)現(xiàn);3)2025年鋼結(jié)構(gòu)模式占新開(kāi)工裝配式建筑的比例達(dá)15%,以3.0/5.0/6.0/7.6pct的速度提升,關(guān)于PC、PS造價(jià)預(yù)測(cè),假設(shè)成本分為直接成本(人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi))、間接成本(組織措施費(fèi)、管理費(fèi)、規(guī)費(fèi))、利潤(rùn)和稅金四大類;4)根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn),傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的單平米收費(fèi)在30-40元(對(duì)應(yīng)建筑單平造價(jià)的1%-2%),而裝配式建筑額外增加的深化設(shè)計(jì)和精細(xì)化設(shè)計(jì)部分可增加每平米設(shè)計(jì)費(fèi)約10元;根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn),2019年裝配式裝修單價(jià)預(yù)計(jì)2500元/㎡,假設(shè)在產(chǎn)品迭代下每年下降8%。改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能是建筑運(yùn)行節(jié)能重要手段根據(jù)《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》,建筑運(yùn)行階段能耗主要來(lái)自暖通空調(diào)系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)、照明及電梯系統(tǒng),不考慮農(nóng)村建筑,我們估算暖通空調(diào)、生活熱水、照明及電梯能耗分別占比48%/15%/8%。1)暖通空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)交換冷熱能量的形式實(shí)現(xiàn)空調(diào)對(duì)環(huán)境的溫度、濕度以及通排風(fēng)的作用,其中70%以上的暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗是由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱造成。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱、蓄熱放熱能力是影響暖通系統(tǒng)能耗的主要因素,通過(guò)改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要涉及外墻、內(nèi)墻、門窗、屋面和地面,其中,窗戶是一種特殊組件,其傳熱系數(shù)通常是建筑其他組件的5倍,熱損失約占圍護(hù)結(jié)構(gòu)總熱損失40%-70%,外墻和屋面的熱損失占比約20%-40%。在節(jié)能手段上,改善門窗絕熱性能可以使用更換窗框材料、使用節(jié)能玻璃、采取遮陽(yáng)措施,外墻和屋面保溫可以設(shè)置保溫層、使用保溫材料和防水材料。2)生活熱水系統(tǒng)是建筑給排水設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,主要包括熱源、散熱設(shè)備、控制系統(tǒng)、管路系統(tǒng)等,其能耗主要與熱源和管路系統(tǒng)有關(guān),通過(guò)使用高能效鍋爐、太陽(yáng)能等熱源以及節(jié)能管材可以降低這一環(huán)節(jié)能耗。3)照明系統(tǒng)是由照明控制裝置及控制軟件、燈具、光源等設(shè)備構(gòu)成,以實(shí)現(xiàn)特定區(qū)域照明功能的系統(tǒng)。我國(guó)照明系統(tǒng)用電量占整個(gè)社會(huì)的用電量超10%,其主要能耗由燈具產(chǎn)生,照明系統(tǒng)節(jié)能可以通過(guò)選用LED燈、低壓熒光燈等節(jié)能照明器材以及智能照明控制系統(tǒng)等方式實(shí)現(xiàn)。4)電梯系統(tǒng)主要包括電氣控制系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)等,電梯是高層建筑最大能耗設(shè)備之一。據(jù)中國(guó)電梯協(xié)會(huì)測(cè)算估計(jì),我國(guó)平均每部電梯每天耗電量約40kWh,約占整個(gè)建筑能耗的5%,電梯系統(tǒng)節(jié)能主要通過(guò)對(duì)電梯內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整升級(jí)的方式實(shí)現(xiàn),包括加裝電能回饋裝置、采用永磁無(wú)齒型曳引機(jī)等。節(jié)能玻璃:預(yù)計(jì)22-25年用量需求CAGR約20%,Low-E玻璃政策強(qiáng)制力不強(qiáng)門窗是圍護(hù)結(jié)構(gòu)中散熱量最大的部分,是建筑節(jié)能的關(guān)鍵突破口,具有低投入、高產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)效益,改善方式多樣。門窗保溫環(huán)節(jié),建筑造價(jià)5%-10%的節(jié)能成本可實(shí)現(xiàn)30%-75%的節(jié)能收益。一般通過(guò)更換窗框材料、選用優(yōu)質(zhì)密封條、改善窗墻比、使用節(jié)能玻璃、采取遮陽(yáng)措施可以改善門窗的絕熱性能,有效降低室內(nèi)空氣與室外空氣的熱傳導(dǎo)。玻璃是門窗的主要組成部分,占據(jù)了門窗主要的傳熱量,節(jié)能玻璃逐步替代普通單層玻璃,有效減少建筑門窗熱量散失,降低制冷制熱設(shè)施能耗。根據(jù)南玻集團(tuán)2020年報(bào),我國(guó)節(jié)能玻璃使用率尚不足15%,《通用規(guī)范》新標(biāo)準(zhǔn)下公共建筑和居住建筑外窗傳熱系數(shù)較舊標(biāo)準(zhǔn)分別下浮0%-20%和20%-40%,有望推動(dòng)節(jié)能玻璃需求量提升。若2025年新建建筑節(jié)能玻璃使用率提升至50%,存量建筑年平均改造率1%,則2022-2025年節(jié)能玻璃需求面積復(fù)合增速預(yù)計(jì)20%。新建建筑方面,2021年我國(guó)民用建筑竣工面積36.8億㎡,門窗用玻璃占建筑面積比采用建筑企業(yè)玻璃消耗面積/房屋竣工面積測(cè)算約28%,據(jù)此估算21年窗戶需求預(yù)計(jì)約10.2億㎡,節(jié)能玻璃使用率近似為26%。假設(shè)22-25年民用建筑3竣工面積增速為0%,25年節(jié)能玻璃使用率提升至50%,則25年新建建筑市場(chǎng)節(jié)能玻璃需求預(yù)計(jì)達(dá)到5.1億㎡,22-25年CAGR約18.3%。存量改造方面,根據(jù)住建部,2020年存量民用建筑面積約378億㎡,按照既有節(jié)能玻璃使用率15%測(cè)算,則節(jié)能玻璃應(yīng)用面積約11.3億㎡,預(yù)計(jì)剩余改造需求空間約94億㎡。Low-E玻璃是未來(lái)節(jié)能玻璃的應(yīng)用主流。節(jié)能玻璃是指具有保溫隔熱特性的玻璃,主要包括中空玻璃、熱反射玻璃、夾層玻璃、Low-E玻璃等。其中相較傳統(tǒng)玻璃,Low-E玻璃節(jié)能效用和成本效用良好。節(jié)能方面,根據(jù)《我國(guó)Low-E節(jié)能玻璃推廣應(yīng)用現(xiàn)狀分析》4中測(cè)算,以全國(guó)每年新安裝門窗4億平方米測(cè)算,若均采用Low-E玻璃,相較于普通中空玻璃,每年可節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)煤870萬(wàn)噸,減少NOX和SO2/CO2排放量8/2100萬(wàn)噸;成本方面,Low-E中空玻璃較普通中空玻璃價(jià)格高25%,假設(shè)門窗用玻璃占建筑面積的20%,使用Low-E中空玻璃可節(jié)省60%以上的采暖和制冷費(fèi)用,以100m2房屋計(jì)算,大約2.8年即可收回采用Low-E玻璃所增加的成本,長(zhǎng)期具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)滲透率與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距,但當(dāng)前政策強(qiáng)制力不高。目前我國(guó)Low-E玻璃主要應(yīng)用于大型公共建筑領(lǐng)域,根據(jù)行業(yè)調(diào)研,截至2021年預(yù)計(jì)滲透率不足15%,與海外發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距,德國(guó)/韓國(guó)/波蘭Low-E玻璃使用率分別達(dá)92%/90%/75%,隨著節(jié)能減排政策持續(xù)推進(jìn),建筑節(jié)能要求不斷提高,Low-E玻璃在普通公共建筑、民用住宅領(lǐng)域的需求有望不斷增長(zhǎng),但政策強(qiáng)制力不高。歐美等國(guó)家的Low-E玻璃滲透率很高主要得益于其政策上的強(qiáng)制規(guī)定,根據(jù)歐洲平板玻璃協(xié)會(huì)2005年的報(bào)告,1991年歐洲各國(guó)宣布于1995年強(qiáng)制采用Low-E中空玻璃后,Low-E中空玻璃的市場(chǎng)占有率直線上升。而我國(guó)主要通過(guò)整體建筑技術(shù)的提升實(shí)現(xiàn)節(jié)能要求,并未對(duì)該單一產(chǎn)品做出強(qiáng)制應(yīng)用要求,且我國(guó)氣候區(qū)域較多,對(duì)于寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)外窗傳熱系數(shù)限值要求多小于2.0,對(duì)Low-E有較強(qiáng)需求,但夏熱冬暖、夏熱冬冷、溫和地區(qū)基本均大于2.0,普通玻璃即可滿足需求。供給端,Low-E節(jié)能玻璃作為中高端產(chǎn)品,龍頭產(chǎn)能集中度約25%。相比于普通玻璃的生產(chǎn),節(jié)能玻璃需要經(jīng)過(guò)更難的深加工,在技術(shù)水平和資金投入上要求更高,往往小廠生產(chǎn)出來(lái)的玻璃品控?zé)o法保證,因此節(jié)能玻璃是玻璃產(chǎn)業(yè)鏈中較為中高端的產(chǎn)品。市場(chǎng)參與主體主要是臺(tái)玻集團(tuán)(1802TW)、信義玻璃(0868HK)、旗濱集團(tuán)(601636CH)、南玻A
(000012CH)、耀皮玻璃(600819CH)、金晶科技(600586CH)等傳統(tǒng)龍頭企業(yè),2021年TOP5企業(yè)Low-E產(chǎn)能市占率約為25%。此外據(jù)南玻集團(tuán)公告,其高品質(zhì)節(jié)能環(huán)保Low-E中空玻璃在國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)占有率超40%。遮陽(yáng)材料:需求增加+滲透率提升,預(yù)計(jì)功能性遮陽(yáng)22-25年銷售額CAGR約23%建筑遮陽(yáng)能夠降低空調(diào)制冷和采暖能耗,通過(guò)遮陽(yáng)的設(shè)置可以防止陽(yáng)光輻射直接進(jìn)入室內(nèi),在節(jié)能的同時(shí)有效的改善室內(nèi)環(huán)境,且投資少經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)。根據(jù)建筑遮陽(yáng)行業(yè)協(xié)會(huì),窗戶遮陽(yáng)節(jié)約能耗約是建筑能耗的10%到24%,但用于遮陽(yáng)的建筑投資不足2%。因此良好的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)不僅是影響建筑形體和美感的關(guān)鍵要素,還節(jié)省能耗降低成本。根據(jù)遮陽(yáng)設(shè)施的安裝位置不同可分為三種,即外遮陽(yáng)、內(nèi)遮陽(yáng)和中遮陽(yáng)。外遮陽(yáng)的優(yōu)點(diǎn)是太陽(yáng)輻射在遮陽(yáng)層上所產(chǎn)生的熱量停留在建筑外部,散熱性好,缺點(diǎn)是保護(hù)維護(hù)比較難;
內(nèi)遮陽(yáng)優(yōu)點(diǎn)是安裝方便、安全,不破壞建筑外立面,且因構(gòu)件位于室內(nèi),便于維護(hù)和清潔。窗玻璃中置式遮陽(yáng)兼具外遮陽(yáng)和內(nèi)遮陽(yáng)的特點(diǎn),遮陽(yáng)設(shè)施通常位于雙層玻璃的中間,與窗框及玻璃組合成為整扇窗戶,有著較強(qiáng)的整體性,一般是由工廠一體生產(chǎn)成型。近年遮陽(yáng)材料行業(yè)銷售額維持小幅增長(zhǎng),2021年遮陽(yáng)材料行業(yè)銷售額6564.4億元,2019-2021年復(fù)合增速約4.9%,根據(jù)中國(guó)建筑遮陽(yáng)行業(yè)協(xié)會(huì),到2025年國(guó)內(nèi)建筑遮陽(yáng)行業(yè)銷售額預(yù)計(jì)可達(dá)到11582億元,對(duì)應(yīng)21-25年CAGR約15.3%。遮陽(yáng)行業(yè)主要包含五大類產(chǎn)品:布藝窗簾、功能性遮陽(yáng)產(chǎn)品、外遮陽(yáng)產(chǎn)品、配套產(chǎn)品和竹草藤麻窗簾,其中布藝窗簾為主要產(chǎn)品,21年市場(chǎng)份額約92.3%。功能性遮陽(yáng)材料具備多種功能,是建筑節(jié)能的重要補(bǔ)充。相對(duì)于傳統(tǒng)遮陽(yáng)材料,功能性遮陽(yáng)材料具備遮陽(yáng)、調(diào)光、節(jié)能、防污、阻燃等多種功能,建筑在采用功能性遮陽(yáng)材料后,太陽(yáng)輻射強(qiáng)度由100%下降為14%-35%,功能性遮陽(yáng)材料有效阻斷了太陽(yáng)產(chǎn)生的熱空氣與建筑物之間的對(duì)流,同時(shí)過(guò)濾眩光,獲取自然光線,提高視覺(jué)舒適度,符合國(guó)家綠色建材的產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展戰(zhàn)略。此外,由于功能性遮陽(yáng)材料的生產(chǎn)用料少,適用于批量自動(dòng)化生產(chǎn),因此原材料和人工成本較低。在節(jié)能需求提升的趨勢(shì)下,我國(guó)功能性遮陽(yáng)材料市場(chǎng)滲透率有較高的提升空間。我國(guó)功能性遮陽(yáng)行業(yè)起步較晚,尚處于發(fā)展階段,市場(chǎng)滲透率較低,2021年我國(guó)功能性遮陽(yáng)產(chǎn)品銷售額為216.3億元,同比4.0%,在整體建筑遮陽(yáng)行業(yè)的滲透率僅為3.30%。但功能性遮陽(yáng)產(chǎn)品在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家是建筑遮陽(yáng)主流產(chǎn)品,普及率和更換率較高,根據(jù)ISIBWorld數(shù)據(jù),2011年美國(guó)功能性遮陽(yáng)產(chǎn)品滲透率達(dá)79%,其中75%為居民消費(fèi)。我國(guó)未來(lái)滲透率有較高提升空間,根據(jù)中國(guó)建筑遮陽(yáng)行業(yè)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè),到2025年國(guó)內(nèi)功能性建筑遮陽(yáng)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到500億元,2022-2025年均復(fù)合增速為23.3%,滲透率提升至4.87%。我國(guó)功能性遮陽(yáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局較為分散,形成三大梯隊(duì)。據(jù)中國(guó)建筑遮陽(yáng)材料協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2021年我國(guó)功能性遮陽(yáng)材料企業(yè)數(shù)量達(dá)到3000家,其中規(guī)模以上(3000萬(wàn)元以上)收入規(guī)模企業(yè)180余家。我國(guó)建筑遮陽(yáng)行業(yè)中參與競(jìng)爭(zhēng)的廠商根據(jù)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、毛利率、目標(biāo)市場(chǎng)分為三個(gè)層次明顯的梯隊(duì),第一梯隊(duì)面向中高端市場(chǎng),產(chǎn)品質(zhì)量高、擁有先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,毛利率水平較高,約有十余家公司,占有20%的市場(chǎng)份額,其中三家龍頭企業(yè)玉馬遮陽(yáng)、西大門、先鋒新材
2021年市場(chǎng)份額約為5.4%。第二梯隊(duì)為中等規(guī)模公司,約占據(jù)30%-40%的市場(chǎng)份額。第三梯隊(duì)則是數(shù)量眾多的作坊式企業(yè),產(chǎn)品主要供應(yīng)國(guó)內(nèi)低端市場(chǎng),以價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)為主要競(jìng)爭(zhēng)方式,毛利率較低,占據(jù)40%-50%的市場(chǎng)份額。保溫材料:本輪標(biāo)準(zhǔn)提升帶動(dòng)增量市場(chǎng)較小,新材料能否突圍更值得關(guān)注外墻和屋面是僅次于門窗熱量損失較多的部分,改善其保溫能力也是當(dāng)前建筑工程領(lǐng)域主流節(jié)能技術(shù)之一。提升外墻和屋面的保溫能力主要通過(guò)設(shè)置保溫層、使用保溫材料實(shí)現(xiàn)。與此前的標(biāo)準(zhǔn)相比,《通用規(guī)范》中對(duì)部分地區(qū)公共建筑、夏熱冬冷居建、夏熱冬暖居建、溫和居建圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能要求顯著提升。保溫板材逐步替代保溫砂漿,EPS板及巖棉為當(dāng)前主流應(yīng)用,其中EPS約占70-80%。外墻保溫材料將氣體限制于保溫材料內(nèi)的泡孔、層間等空間內(nèi),利用氣體的低導(dǎo)熱性質(zhì),使之不能形成對(duì)流傳熱,從而實(shí)現(xiàn)保溫隔熱的效果。保溫材料主要分為砂漿和板材兩大類,我國(guó)保溫行業(yè)發(fā)展初期保溫系統(tǒng)較為單一,多使用保溫砂漿,然而砂漿類保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)過(guò)高,無(wú)法滿足北方和嚴(yán)寒地區(qū)的保溫需求,因此主要用于建筑內(nèi)分割供暖以及非供暖房間的分割墻以及保溫要求較低的南方地區(qū)。后期隨著保溫材料的不斷發(fā)展以及節(jié)能要求的不斷提高,保溫砂漿逐步被保溫板材替代。保溫板材主要分別有機(jī)、無(wú)機(jī)兩大類,其中有機(jī)保溫材料以模塑聚苯板(EPS)為代表,無(wú)機(jī)保溫材料以巖棉為代表。當(dāng)前節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的提升水平基本可以通過(guò)增加保溫材料厚度來(lái)實(shí)現(xiàn),按照21年保溫材料市場(chǎng)規(guī)模,預(yù)計(jì)帶動(dòng)增量市場(chǎng)81億元。我們根據(jù)前文梳理的《通用規(guī)范》中對(duì)外墻和屋面熱傳系數(shù)限值的要求,測(cè)算各類地區(qū)不同建筑需要增加的保溫材料厚度,及由此帶動(dòng)的增量市場(chǎng)空間,假設(shè):
1)為簡(jiǎn)便計(jì)算,選取體形系數(shù)≤0.3或者熱惰性指標(biāo)D≤2.5情況下規(guī)范要求及變化近似代表同地區(qū)同類建筑要求;
2)建筑氣候分區(qū),按照省級(jí)行政單位近似劃分以便統(tǒng)計(jì)區(qū)域建筑面積;
3)外墻面積/建筑面積約0.6,屋面面積/建筑面積約0.1;
4)截至2020年末,累計(jì)建成節(jié)能建筑面積超過(guò)238億㎡,占城鎮(zhèn)民用建筑面積比超過(guò)63%,剩余存量待改造面積140億㎡,假設(shè)未來(lái)10年改造完成,年均改造14億㎡;
5)所有建筑均采用EPS保溫材料,當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)11490元/噸(230元/m3)測(cè)算近似材料市場(chǎng)增量。就外墻保溫來(lái)看,僅依靠增加保溫材料厚度恐無(wú)法滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)提升的要求,節(jié)能效果趨弱經(jīng)濟(jì)性下降,且過(guò)度增厚亦可能出現(xiàn)安全脫落問(wèn)題,氣凝膠、真空絕熱板以及保溫裝飾一體板等快速發(fā)展,逐步替代傳統(tǒng)外墻保溫材料。根據(jù)《辦公建筑外墻保溫材料厚度優(yōu)化研究》分析,雖然地區(qū)和保溫材料的選擇會(huì)對(duì)節(jié)能效果有所影響,但能耗隨著保溫層厚度的變化趨勢(shì)及節(jié)能效果基本相同,通常呈現(xiàn)先迅速下降后趨于平穩(wěn)甚或緩慢上升,案例辦公建筑顯示,嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū),保溫材料在0-100mm范圍內(nèi)時(shí),下降趨勢(shì)較明顯,厚度為100mm時(shí),節(jié)能率基本可以達(dá)到10%左右,此后保溫材料厚度增加節(jié)能效果逐漸減弱,而在夏熱冬暖地區(qū)總能耗從60mm厚度左右就開(kāi)始上升。此外,隨著節(jié)能效果趨弱,盡管部分地區(qū)建筑物持續(xù)增加保溫層厚度仍可繼續(xù)降低能耗,但投資費(fèi)用的增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性下降,且質(zhì)量施工難度的增加也會(huì)帶來(lái)安全隱患。我國(guó)外保溫市場(chǎng)階段性行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局仍以區(qū)域化小散企業(yè)為主,重點(diǎn)保溫企業(yè)的收入規(guī)模較小,市場(chǎng)占有率較低,其中保溫裝飾一體板技術(shù)壁壘較高,頭部效應(yīng)明顯。保溫材料的生產(chǎn)幾乎沒(méi)有技術(shù)壁壘,且政策在防火安全、節(jié)能保溫等基礎(chǔ)要求上對(duì)具體材料并無(wú)明顯偏向,導(dǎo)致行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局較為分散,而且生產(chǎn)成本較低,小企業(yè)完全可以通過(guò)租賃廠房來(lái)進(jìn)行生產(chǎn),再加上行業(yè)缺乏統(tǒng)一的監(jiān)管體系和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),市場(chǎng)上存在大量小企業(yè)通過(guò)低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)來(lái)存活,小企業(yè)通常通過(guò)偷工減料來(lái)進(jìn)一步壓縮成本,導(dǎo)致市場(chǎng)上充斥大量不達(dá)標(biāo)的保溫材料。而相較于傳統(tǒng)外墻保溫材料,保溫裝飾一體板行業(yè)具有更高的技術(shù)壁壘,競(jìng)爭(zhēng)格局好于傳統(tǒng)保溫材料,頭部企業(yè)市占率較高。屋面兼具保溫隔熱、防水、空間封閉等多種功能,防水保溫一體化板有望成為屋面保溫體系的發(fā)展方向。依據(jù)保溫層、防水層和結(jié)構(gòu)層之間的關(guān)系,屋面系統(tǒng)可劃分為正置式屋面系統(tǒng)、倒置式屋面系統(tǒng)、保溫-結(jié)構(gòu)層復(fù)合系統(tǒng)、蓄水系統(tǒng)、種植隔熱系統(tǒng)等。其中正置式是傳統(tǒng)的屋面保溫方式,倒置式屋面雖然造價(jià)較貴,但在建筑運(yùn)行的過(guò)程中有諸多優(yōu)勢(shì)。防水性能上,主流保溫系統(tǒng)在保證防水性能的協(xié)同方面存在設(shè)計(jì)與施工方面的種種不足,無(wú)論是倒置式屋面構(gòu)造還是正置式屋面構(gòu)造均存在防水層破損時(shí)下部層次“串水”的問(wèn)題,存在極大的安全隱患。保溫功能上,傳統(tǒng)的倒置式屋面構(gòu)造完全將保溫層暴露在防水層上方,保溫層易進(jìn)水、吸水,降低了隔熱效果;而正置式屋面雖然將保溫層置于防水層下方,但一旦防水層破損,也會(huì)一定程度降低保溫隔熱效果。一體板將防水層和保溫層復(fù)合成有機(jī)整體,施工時(shí)通過(guò)防水粘結(jié)砂漿與基層牢固粘結(jié),使保溫層與基層、保溫層與防水層之間均可以消除竄水層,達(dá)到了“皮膚式”的防水效果。建筑產(chǎn)能:光伏建筑有望迎來(lái)快速發(fā)展階段光能利用日益成熟,成本優(yōu)化推動(dòng)分布式光伏裝機(jī)規(guī)模高速增長(zhǎng)可再生能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、小水電、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、地溫?zé)嵩礋崮堋⒑Q竽艿?,其中與建筑較為相關(guān)的主要是太陽(yáng)能、風(fēng)能、地溫?zé)嵩礋崮芗吧镔|(zhì)能。太陽(yáng)能在建筑中的利用包括光熱應(yīng)用和光電應(yīng)用;風(fēng)能除了自然通風(fēng)等被動(dòng)式利用,與建筑物的結(jié)合主要體現(xiàn)在高層建筑物之間或樓頂應(yīng)用小型風(fēng)力發(fā)電;地源熱泵是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù),因其具有穩(wěn)定、儲(chǔ)量大、分布廣泛等特點(diǎn),在建筑供熱領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,在大型公共建筑中,地?zé)嶂饕糜谙募竟├浜投竟┡矫?;生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)潛力巨大,在建筑中的應(yīng)用主要體現(xiàn)為農(nóng)村沼氣利用、城市垃圾焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)等。由于被動(dòng)式利用主要體現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),本章主要分析主動(dòng)式利用情況,其中太陽(yáng)能在建筑中應(yīng)用與建筑建材企業(yè)更為相關(guān),因此本章將聚焦于此重點(diǎn)討論。根據(jù)《通用規(guī)范》,新建建筑應(yīng)安裝太陽(yáng)能系統(tǒng),太陽(yáng)能系統(tǒng)可分為太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏光熱(PV/T)系統(tǒng),均可安裝在建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上。根據(jù)住建部《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》中推動(dòng)太陽(yáng)能建筑應(yīng)用部分,根據(jù)太陽(yáng)能資源條件、建筑利用條件和用能需求,統(tǒng)籌太陽(yáng)能光伏和太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)建筑應(yīng)用,宜電則電,宜熱則熱。其中,提出在城市酒店、學(xué)校和醫(yī)院等有穩(wěn)定熱水需求的公共建筑中積極推廣太陽(yáng)能光熱技術(shù)。太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)主要包括太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)、太陽(yáng)能供暖空調(diào)等復(fù)合應(yīng)用系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的熱水領(lǐng)域,已進(jìn)入存量時(shí)代趨于飽和;太陽(yáng)能采暖處于起步階段,漸成為行業(yè)利潤(rùn)增長(zhǎng)以及市場(chǎng)拓展的新空間,但更多是利于足太陽(yáng)能集熱產(chǎn)品側(cè);在熱發(fā)電方面,根據(jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn),相較光伏、風(fēng)電、核電和燃煤系統(tǒng)的生命周期溫室氣體排放,太陽(yáng)能熱發(fā)電的生命周期溫室氣體排放最低,但當(dāng)前太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)以技術(shù)成熟和高滲透率獲得市場(chǎng)更高青睞。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要指光伏建筑,光伏建筑包括BAPV(建筑物應(yīng)用光伏)和BIPV(建筑光伏一體化)兩種類型,均歸屬于分布式光伏,其中BAPV由于其附加屬性,比較適合既有建筑改造,對(duì)于新建項(xiàng)目,BIPV則更具經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性,作為建筑體一部分在美觀、使用壽命、受力、防水、維護(hù)等方面均擁有優(yōu)勢(shì)。政策大力支持,非戶用光伏有望率先發(fā)展光伏建筑按照應(yīng)用場(chǎng)景可以分為光伏屋頂、幕墻、遮陽(yáng)板等,采用不同的安裝方式、安裝在不同的部位、通風(fēng)條件不同,都會(huì)對(duì)發(fā)電效果產(chǎn)生影響,傾斜安裝在屋頂位置,可能效果較好,功率可以實(shí)現(xiàn)0%損失。光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)電池材料,可分為晶體硅電池和薄膜太陽(yáng)電池,目前由于晶硅組件較高的發(fā)電效率和成本優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)份額占比大約95%,但薄膜組件具有透光性、弱光發(fā)電、衰減少、質(zhì)量輕、對(duì)安裝角度要求低于晶硅組件等特點(diǎn),因此在光伏建筑部分應(yīng)用場(chǎng)景下具有優(yōu)勢(shì)。戶用光伏迎來(lái)快速增長(zhǎng),當(dāng)前滲透率仍較低約1.4%,若滲透率達(dá)10%,累計(jì)戶用裝機(jī)預(yù)計(jì)467.5GW。2021年新增戶用光伏新增裝機(jī)21.6GW,同比增長(zhǎng)113%,在當(dāng)年新增裝機(jī)占比達(dá)到39%,其中山東、河北、河南三省的新增規(guī)模合計(jì)16.4GW,占比達(dá)76%。我國(guó)戶用光伏行業(yè)起步較晚,2013年開(kāi)始發(fā)展,2017年為爆發(fā)元年,2018年受光伏補(bǔ)貼下降的
“531”新政影響市場(chǎng)下行,2019年在能源局出臺(tái)積極政策后逐漸恢復(fù),2020年以來(lái)由于經(jīng)濟(jì)性提升、政策補(bǔ)貼力度較高、電網(wǎng)服務(wù)持續(xù)優(yōu)化、普通大眾認(rèn)知和接受度提升、分布式安裝商群體日益成熟等多重因素影響下,迎來(lái)快速增長(zhǎng)。我國(guó)戶用光伏的應(yīng)用場(chǎng)景主要在農(nóng)村,采用BAPV方式,根據(jù)統(tǒng)計(jì)局,2020年我國(guó)鄉(xiāng)村戶數(shù)約為1.87億戶,截至2021年末戶用光伏累計(jì)安裝量預(yù)計(jì)超過(guò)255萬(wàn)套,滲透率約1.4%,根據(jù)光伏盒子對(duì)各省戶用裝機(jī)和裝機(jī)戶數(shù)的統(tǒng)計(jì),我們選用2021年裝機(jī)規(guī)模前八?。ê嫌?jì)占總裝機(jī)比92.3%)戶均裝機(jī)的平均值25kw,若滲透率達(dá)到10%,累計(jì)戶用裝機(jī)可達(dá)467.5GW。非戶用光伏建筑特別是BIPV現(xiàn)階段主要受政策驅(qū)動(dòng),政府建筑、公共建筑、廠房等建筑物的屋頂光伏系統(tǒng)有望率先發(fā)展。盡管光伏建筑理論上已具備較好經(jīng)濟(jì)性,不考慮補(bǔ)貼的情況下,以BIPV為例,項(xiàng)目平均回收期9-10年,但行業(yè)處于發(fā)展初期,與建筑結(jié)合的相關(guān)產(chǎn)品,存在安全性、經(jīng)濟(jì)性、熱工屬性、工程標(biāo)準(zhǔn)體系等問(wèn)題待完善驗(yàn)證:1)光伏發(fā)電特性與建筑用能協(xié)同技術(shù)不完善;2)BIPV相關(guān)產(chǎn)品、工程標(biāo)準(zhǔn)體系不健全,甚至缺失;3)建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)檢測(cè)認(rèn)證能力不足;4)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn),對(duì)建筑安全、防火等性能考慮不足;5)建設(shè)、使用、業(yè)主等相關(guān)方的積極性未能充分調(diào)動(dòng);6)收益分配及并網(wǎng)、隔墻售電等配套政策不完善等。“十四五”屋頂/幕墻BIPV市場(chǎng)預(yù)計(jì)分別為1455/500億屋頂光伏待開(kāi)發(fā)資源豐富,政策首次明確量化目標(biāo)。2021年6月,國(guó)家能源局正式下發(fā)《關(guān)于報(bào)送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開(kāi)發(fā)試點(diǎn)方案的通知》,明確黨政機(jī)關(guān)建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于50%;學(xué)校、醫(yī)院、村委會(huì)等公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于40%;工商業(yè)廠房屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于30%;農(nóng)村居民屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于20%;而《碳達(dá)峰行動(dòng)方案》中首次提出,到2025年新建公共機(jī)構(gòu)建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭(zhēng)達(dá)到50%。參考華泰環(huán)保與公用事業(yè)組(《分布式光伏:下一個(gè)藍(lán)海市場(chǎng)》20220214)測(cè)算,2021/2025年末屋頂總面積為140/172億平方米,預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)屋頂分布式光伏潛在裝機(jī)規(guī)模分別為2256GW/2932GW,其中2025年工業(yè)/商業(yè)/公共建筑潛在裝機(jī)規(guī)模分別為898GW/175GW/278GW?!笆奈濉狈亲≌陆?存量改造屋頂光伏裝機(jī)需求預(yù)計(jì)分別為114GW/104GW。屋面BIPV方面,應(yīng)用薄膜或晶硅均可,根據(jù)我們?cè)谌A泰建筑建材(《建筑節(jié)能專題:薄膜BIPV春潮涌動(dòng)》20220406)報(bào)告中分析,當(dāng)前屋面更適合采用晶硅。我們假設(shè)到2025年新建屋頂中工商業(yè)及公共建筑光伏安裝比例達(dá)50%,存量屋頂光伏改造比例合計(jì)達(dá)9%(6.48億㎡),并假設(shè)其中BIPV的滲透率持續(xù)提升(新建建筑中比例更高),預(yù)計(jì)“十四五”我國(guó)屋頂光伏市場(chǎng)需求有望達(dá)218GW。建筑物立面光伏改造難度和成本較高,因此我們預(yù)測(cè)光伏幕墻當(dāng)前主要需求來(lái)源于新建建筑BIPV模式,根據(jù)華泰建筑建材(《建筑節(jié)能專題:薄膜BIPV春潮涌動(dòng)》20220406)分析測(cè)算,薄膜電池相比晶硅的優(yōu)勢(shì)將在建筑立面體現(xiàn)得更為突出,因此僅考慮其與建筑幕墻結(jié)合使用,預(yù)計(jì)2022-2025年可安裝薄膜電池BIPV的總建筑幕墻面積有望達(dá)3.55億㎡,“十四五”期間薄膜BIPV幕墻的整體市場(chǎng)有望達(dá)500億元。材料彈性大工程彈性小,建筑企業(yè)重在渠道價(jià)值對(duì)于建筑企業(yè)而言,我們認(rèn)為光伏建筑市場(chǎng)增量主要來(lái)源于工商業(yè)、公共建筑的存量屋頂改造增加光伏系統(tǒng),對(duì)于新建建筑而言,更多是使用BIPV替代原有屋頂或幕墻,預(yù)計(jì)可使得總投資增加10%-20%。不論是存量改造采用BAPV或是新建采用BIPV,建筑施工企業(yè)渠道價(jià)值和優(yōu)勢(shì)更重于技術(shù)
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