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摘要 推荐逻辑:(1)“双碳”目标指引下,建筑业低碳发展成为必然趋势,政策力挺、光伏平价上网驱动行业发展,叠加建筑央企高调入局向市场传递积极信号,BIPV竞争优势凸显,到2025年在分布式光伏中渗透率有望突破75%;(2)BIPV市场想象空间超千亿,工商业屋顶BIPV凭借高回报率、低回收期,2020年渗透率已高达15%,成为市场突破口;(3)建筑、光伏公司跨界合作,行业发展前景逐步向好。 BIPV—传统分布式光伏升级,新应用方向不断涌现:从每年新增光伏发电并网装机来看,2021年分布式光伏新增29GW,同比增速87%,市场份额持续增加,光伏发电集中式与分布式并举的发展趋势明显。分布式电站中BIPV在外观、寿命、受力、防水和施工方面优于BAPV,增长潜质巨大,且属于产业链中游系统集成环节,目前格局未定,吸引光伏和建筑企业纷纷入局。 建筑能耗、政策支持、平价上网,“三轮”驱动行业发展。我国建筑业碳排放占比超过全国总量的一半,建筑业的低碳发展与“双碳”目标密切相关,发展绿色低碳建筑,必然成为工业建筑首选。同时,政府部门高度重视光伏发电,围绕BIPV出台一系列含有具体目标的文件,鼓励行业发展,国有建筑带头提高BIPV市占率,各地方也积极相应,补贴政策纷纷落地,建筑央企的高调入局,也向市场传递了积极信号。此外,2021年光伏发电由“补贴驱动”向“需求驱动”挺进,市场化电价环境将助力以BIPV为代表的分布式光伏发展。 BIPV潜在规模超千亿,瞄准工商业屋顶巨大蓝海市场。当前BIPV增量市场装机总潜力约在8.8-11.7GW,对应市场规模约438-584亿元,存量建筑BIPV潜在市场规模约为2.9-3.9千亿,当前仍以存量改造项目为主,预计新建建筑市场会逐步放量。对各细分市场测算,工商业屋顶BIPV较户用屋顶BIPV投资回收期短1~3年,且内部回报率更高,同时工商业屋顶面积更大、更平坦,发电效率高。2020年工商业屋顶BIPV渗透率高达15.0%,碳中和背景下,工商业屋顶安装BIPV的重要性进一步凸显,有望成为市场突破口。 建筑、光伏公司跨界合作,有望在行业初期双双受益。BIPV领域想象巨大,多家企业角逐BIPV蓝海市场。从目前的市场格局来看,BIPV的主要竞争者包括建筑钢结构企业、建筑装饰企业、光伏组件企业等,光伏与建筑企业开展跨行业合作,短期内可以整合技术、客户获取、设计实力等资源,在行业发展初期率先受益。 投资建议:我们认为BIPV(建筑光伏一体化)顺应了建筑清洁化、低碳化、可持续化的发展潮流,市场潜在规模超千亿。建议关注森特股份、东南网架、宏润建设、精工钢构、江河集团、杭萧钢构等施工经验及客户资源丰富,且与光伏企业展开跨界合作的公司。首次覆盖,给予BIPV行业“强于大市”评级。 风险提示:政策落地不及预期,BIPV推广不及预期,企业合作效果不及预期。 1BIPV——传统分布式光伏升级,新应用方向不断涌现 1.1分布式光伏成为新增光伏装机主力,BIPV极具增长潜质 光伏发电集中式与分布式并举趋势明显,分布式光伏成为新增光伏装机主力。光伏电站是光伏产业链终端应用市场,根据电站的装机规模、和用户的距离、接入电网的电压等级等不同可以分为集中式电站和分布式电站。集中式电站是在荒漠地区构建大型光伏电站,充分利用荒漠地区丰富和相对稳定的太阳能资源,接入高压输电系统供给远距离负荷。分布式发电站主要基于分散建筑物表面,就近解决用户的用电问题,通过并网实现供电差额的补偿与外送。与集中式发电站相比,分布式具有投资小、建设快、占地面积小、盈利能力强、与用户联系紧密、政策支持力度大等优势。2013年以来,我国光伏发电并网装机容量快速增长,截至2021年底,光伏发电并网累计装机容量突破3亿千瓦大关,达到3.06亿千瓦,连续7年稳居全球首位。从结构来看,分布式光伏累计装机容量占总光伏装机的比例从2015年的14%提升至2021年35.1%。从每年新增光伏发电并网装机来看,2021年分布式光伏新增29GW,同比增速87%,增速已经远超集中式光伏,约占全部新增光伏发电装机的55%,市场份额持续增加,光伏发电集中式与分布式并举的发展趋势明显。 图1:2015-2021年中国光伏发电累计装机容量变化情况 图2:2015-2021年中国光伏发电新增装机容量变化情况 分布式电站中BIPV在外观、寿命、受力、防水和施工方面优于BAPV,增长潜质巨大。 分布式电站又可以大致分为三类:光伏组件与建筑结合(BAPV)、光伏组件与建筑集成(BIPV)、非建筑场景,其中与建筑结合的分布式电站(BAPV&BIPV)约占分布式光伏电站装机量的50%。BAPV(普通型光伏构件)主要指在建筑上安装的光伏构件不作为建筑的外围护结构,只起发电功能的建筑部件,在既有建筑上应用较多。BIPV(建筑光伏一体化)主要指在建筑上安装的光伏构件不仅是发电的部件,而且作为建筑的外围护结构,与建筑同步设计、同步施工、同步验收,如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。截止2021年BAPV仍为主流光伏建筑类型,与BAPV相比,BIPV直接将设备作为墙体或屋顶,外观整体性更强,使用寿命长,而且BIPV不需要其他固定结构的特性使其安全性更高,防水性能更好,施工难度显著低于BAPV。此外,BAPV往往是需要一次性投入多年回报的项目,业主重视收益率与安全,一旦发生重大损失,会出现权益难以得到有效保障的情况,而BIPV可以规避这一问题。BIPV作为未来光伏建筑发展的重要方向,能够很好地解决BAPV系统存在的一些痛点。 图3:光伏电站的分类 图4:光伏建筑对比 1.2 BIPV应用方向多样,满足用户不同需求 BIPV新的应用方向不断涌现,满足不同用户、不同场景的需求。(1)按应用场景划分,BIPV包括光伏屋顶、光伏幕墙、光伏采光顶、预制光伏墙和光伏遮阳板,屋顶资源是当下BIPV领域抢占的重点,尤其是结合整县推进的政策,屋顶BIPV产品发展愈发快速。(2)从技术路线来看,晶硅电池产业链完整,生产设备已实现国产化、产品技术自主先进、生产成本低,目前在光电建筑上占据95%的市场份额,薄膜电池虽然在转化效率等方面不及晶硅电池,但其结构简单、透光性可调节、弱光性好、温度系数低等特点使得其比晶硅更适合应用在BIPV上,尤其是在建筑立面上优势更加明显。(3)从产品表现形式来看,“建材型”BIPV是一种相对理想的形式,定制化程度高、强度要求、成本高;“构件型”BIPV偏向标准化产品,但应用场景也受限,目前主要应用在工商业厂房屋顶、防雨车棚等大面积屋顶、大型建筑外侧幕墙。综合考虑,未来BIPV产品的发展方向将是既能做标准化的产品,也能做定制化的产品,从而满足不同用户和不同场景的需求。 表1:BIPV按应用场景划分 1.3产业链中游格局未定,吸引光伏、建筑行业玩家纷纷入局 BIPV产业链的参与者包含上游光伏组件生产商,以隆基股份、阳光电源、通威股份为代表,产品包括硅片、背板和墙体等;中游BIPV系统集成商,以江河集团、森特股份、东南网架为代表,主要产品包括光伏屋顶、光伏幕墙、太阳能电池和其它储能设备等;下游客户主要为建筑业,涵盖工厂、房地产和部分减排的国家级建筑。 图5:BIPV产业链图谱 上游竞争激烈,产业各环节集中度提升,龙头隆基股份有望继续引领行业发展。BIPV产业链上游主要是光伏电池等光伏组件,可以细分为晶硅和薄膜两种技术路线,以及硅料、硅片、电池、组件等生产环节。目前光伏产业链整体受政策推动,光伏组件产量持续增长,2021年中国光伏组件产量为182GW,同比增长46.1%,2020年中国光伏组件产量为124.6GW,同比增长26.4%。BIPV的电池组件技术相对成熟,行业竞争激烈,少数龙头在供应链环节中拥有较高市场份额和较强定价权,以隆基股份为代表,特斯拉Solar Roof也在2020年进入中国市场。从产品形式和市场定位来看,各家有所区别,隆基走光伏建材路线,中信博等则类似光伏支架,隆基主要针对面积较大工商业项目,定价相对较低,特斯拉则可针对家用用户,装机可能在10~20kW,定位和售价较高端。当前光伏产业链各环节集中度提升,隆基股份作为硅片和组件龙头,市场份额较高,未来有望继续引领行业发展方向。 图6:2017-2021我国光伏组件产量及增长率 图7:各公司光伏组件业务收入(亿元)和毛利率对比 中游技术壁垒高,盈利能力强。中游BIPV系统集成商,具有相对较高的技术壁垒、进入门槛和盈利水平,主要包括光伏企业和建筑企业,前者布局上游+中游,既可销售定制BIPV产品,也可以负责BIPV产品集成安装,后者为建筑围护、钢结构、幕墙等建筑细分领域龙头企业。在碳中和大背景下,仅靠光伏屋顶发电难以满足建筑物自身用电需求,若要实现建筑物供电自给自足,未来BIPV应用场景将进一步扩大,从屋顶扩大至建筑立面,如建筑物幕墙、维护等。 表2:中游BIPV系统集成商业务情况 下游工商业用户更有动力投资BIPV,厂房及建筑物装机量占比最高。下游光伏投资商包括政府、居民、工商业用户等,投资动力主要来自绿色低碳需求。从用电价格角度来看,在不同的余电上网比例下,根据我们测算,工商业屋顶BIPV较户用屋顶BIPV投资回收期短1~3年,且内部回报率更高,所以电价高的工商业用户更有动力投资建设BIPV项目(具体测算见后文)。从需求端来看,下游BIPV需求端主要包括住宅房屋、厂房及建筑物、商业及服务用房等,而装机量占比的变化则代表需求端低能耗化的紧急程度不一致。厂房及建筑物装机量占比始终最高,其用电特点与BIPV契合程度高,而未来低碳背景下的新建住宅将成为第二大装机场景。 图8:下游各应用场景BIPV装机量占比 2建筑能耗、政策支持、平价上网,“三轮”驱动行业发展 2.1BIPV将在推进“双碳”目标过程中持续增长 我国建筑全过程碳排放占比超全国总量的一半,建筑行业减碳是“双碳”工作中的关键。建筑业作为碳排放大户,是全球碳排放的主要来源之一,一直存在资源消耗大、污染排放高、建造方式粗放等问题。我国建筑全过程能耗较高,碳排放占比超过全国总量的一半,建筑业的低碳发展与“双碳”目标的实现密切相关。我国建筑总规模位居全球首位,现有城镇总建筑存量约为650亿平方米,预计每年新增建筑面积约20亿平方米,碳排放呈现上涨趋势。随着我国城镇化水平不断提升,建筑生产过程中的碳排放也在不断攀升。据统计,2019年全国建筑全过程能耗总量为22.33亿吨标准煤当量(tce),占全国能源消费总量比重为45.8%;2019年全国建筑全过程碳排放总量为49.97亿tce,占全国碳排放的比重为50.6%。 因此,建筑业的节能减排是助力实现碳中和非常重要的一环,需从建筑材料生产、施工建造、运营维护全生命周期推动建筑业全产业链绿色低碳化发展。 图9:2019年中国建筑全过程能耗(亿tce) 图10:2019年中国建筑全过程碳排放量(亿t CO2 ) 从建筑全生命周期碳排放来看,生产和运行阶段是消耗能源和产生碳排放的主要阶段。 我国建筑领域碳排放中,建材生产阶段占最大比例,约为55%,其次是建筑运行的碳排放,约占43%,施工过程仅占2%左右;能耗方面,也主要来自于生产和运行阶段,分别约占50%和46%。建筑生产过程中产生的大量碳排放主要来自工业碳排放大户——钢铁、水泥等建材,我国目前的新建建筑为钢筋混凝土结构,其中水泥的生产过程需要消耗大量的能源,并导致大量碳排放;建筑施工阶段,碳排放总量仅占整个过程的2%,占比较稳定;建筑运行阶段,碳排放主要来源于用电消耗和供热系统中的煤炭燃烧。 图11:2019年中国建筑全过程能耗阶段占比 图12:2019年中国建筑全过程碳排放量阶段占比 图13:建筑全生命周期碳中和路径框架 推进光伏建筑一体化是推进“双碳”目标的重要抓手,前景广阔。从碳减排来看,制造光伏系统每产生1吨碳排放,其产品发出的电力将每年减少33吨碳排放,故推进光伏建筑一体化(BIPV)是推进“双碳”目标的重要抓手。从应用