传统建筑通常是能源的消费者，而随着光伏、储能和智能能源管理技术的发展，建筑正在逐步具备能源生产和能源调节能力。
其中，BIPV（Building-Integrated Photovoltaics，光伏建筑一体化）代表了一种重要方向：光伏组件不再只是安装在建筑表面的附加设备，而是直接成为屋顶、幕墙、天窗、遮阳棚、栏板等建筑构件的一部分。
它同时承担建筑围护、遮阳、美学表达和太阳能发电等多种功能，使建筑表皮逐渐从被动材料升级为具有能源生产能力的功能界面。
传统BAPV是在已经完成的屋顶或建筑表面额外安装光伏组件；BIPV则让光伏组件直接替代部分传统建筑材料，同时承担建筑构件和发电设备两种功能。
传统住宅、办公楼和商业建筑需要持续从公共电网获取能源，用于空调、照明、热水、电梯以及其他机电设备。
当光伏被集成到建筑屋顶和外立面后，建筑可以利用自身表面积生产一部分电力。
如果进一步结合储能和EMS能源管理系统，就可以形成：
建筑表面发电 → 建筑内部优先用电 → 富余电量储能 → 夜间或高峰时段释放 → 电网进行补充或能量交换
因此，未来建筑能源系统的重点不只是减少能耗，也包括建筑自身发电、储能以及能源调度能力。
| 对比项目 | 传统屋顶光伏 BAPV | BIPV光伏建筑一体化 |
| 安装方式 | 在现有屋顶或建筑表面增加组件 | 光伏组件本身成为建筑构件 |
| 建筑功能 | 主要承担发电功能 | 同时承担围护、遮阳、采光、防水或装饰等功能 |
| 建筑美观 | 组件视觉存在感较明显 | 可与建筑外观进行一体化设计 |
| 设计阶段 | 后期改造也较容易实施 | 更适合建筑设计阶段提前规划 |
| 系统复杂度 | 相对成熟、标准化程度较高 | 需要建筑、电气、幕墙及光伏专业协同 |
BIPV并不局限于屋顶。
根据建筑形式，可以应用于：
✔ 光伏屋顶及光伏瓦
✔ 光伏幕墙
✔ 光伏玻璃
✔ 天窗
✔ 阳台栏板
✔ 雨篷
✔ 遮阳构件
✔ 停车棚
✔ 部分景观及公共设施
BIPV可以将光伏发电能力集成到屋顶、幕墙、玻璃、雨篷和其他建筑外表面，使建筑围护系统同时具备能源生产能力。
光伏瓦是将太阳能电池与屋面瓦系统进行集成的BIPV产品形式。
与传统屋顶“先铺瓦、再安装光伏板”不同，光伏瓦本身就是屋面的一部分，在完成建筑防护功能的同时产生电力。
这类产品比较适合：
✔ 新建别墅
✔ 高端住宅
✔ 屋顶整体翻新项目
✔ 对建筑外观要求较高的项目
光伏玻璃幕墙将太阳能电池集成到建筑幕墙玻璃或外立面系统中，使建筑立面既承担围护和装饰功能，又可以利用太阳辐射发电。
对于高层或多层商业建筑而言，屋顶面积相对于建筑总面积有限，而外立面面积较大，因此光伏幕墙可以进一步利用建筑垂直表面。
但与最佳倾角的屋顶光伏相比，立面光伏实际发电能力受到朝向、太阳高度角、周边遮挡以及组件类型等因素影响，因此必须通过项目计算判断。
部分BIPV玻璃可以通过电池间距、薄膜材料或其他结构实现一定透光率。
这样可以在发电、自然采光、遮阳和建筑视觉之间进行平衡。
如果建筑希望获得更高自然采光，就可能减少有效光伏电池面积；如果更强调发电能力，则需要重新考虑玻璃透光率和建筑遮阳。因此BIPV玻璃本质上是建筑性能与能源性能之间的综合设计。
太阳能发电具有明显的时间特征：白天发电量较高，夜间基本停止。
如果建筑增加储能系统，就可以把部分白天富余电量保存下来，在夜间、峰值电价时段或者停电时根据系统设计进行使用。
建筑产生的太阳能电力可以优先供应建筑内部用电设备。
对于现代低碳住宅和商业建筑，主要负载可能包括：
✔ 空气源热泵
✔ 地源热泵
✔ 全空气空调
✔ VRF中央空调
✔ 新风系统
✔ 照明
✔ 电梯
✔ 生活热水
✔ 充电桩
✔ 建筑智能控制系统
通过EMS能源管理系统，可以根据光伏发电量、建筑负载、电池状态以及电网条件，对能源进行统一调度。
BIPV负责生产能源 → 储能负责调节能源时间 → 热泵和空调负责把电能转化为冷热量 → EMS负责协调整个建筑什么时候发电、储电和用电。
低能耗建筑首先需要通过保温、遮阳、气密性、高效空调和智能控制降低建筑自身能源需求。
在此基础上，再利用屋顶和建筑表面的光伏系统生产可再生能源，进一步降低建筑从外部获取的能源量。
在特定设计条件下，如果建筑全年生产的可再生能源达到或超过自身能源需求，就可以进一步向近零能耗、净零能源或正能建筑方向发展。
但这需要根据建筑能耗、太阳能资源、光伏面积、系统效率及能源计量边界进行具体计算，不能只因为安装了BIPV就认定建筑实现能源独立。
它同时解决了传统光伏和建筑设计中的几个问题：
建筑功能一体化：光伏组件同时成为建筑材料。
空间利用：利用原本就存在的屋顶和立面。
建筑美学：减少传统外挂光伏对建筑视觉的影响。
现场能源生产：建筑可以直接生产部分自身需要的电力。
能源系统整合：更容易进一步与储能、热泵和智能建筑系统结合。
不是。
如果建筑已经完成，而且屋顶具有良好的太阳辐射条件，传统屋顶光伏通常更加标准化，也更容易实施。
BIPV更适合：
✔ 新建建筑
✔ 建筑外立面整体更新
✔ 对外观要求较高的住宅和商业建筑
✔ 可利用立面面积明显大于屋顶面积的建筑
✔ 希望同时替代传统建筑材料的项目
| 问题 | 设计重点 |
| 初始投资 | 需要同时比较传统建筑材料成本和光伏发电价值，而不能只与普通组件价格比较 |
| 发电性能 | 受到朝向、立面角度、遮挡、透光和建筑造型影响 |
| 防水与建筑性能 | 组件同时属于建筑外围护，需要满足相应结构、防水及耐久要求 |
| 电气安全 | 建筑构件与发电系统深度结合，需要考虑布线、隔离、消防和检修 |
| 标准化 | 建筑和光伏两个行业之间仍需要进一步统一测试、认证和设计方法 |
| 维护更换 | 需要在建筑设计阶段考虑组件失效后的检修和替换条件 |
BIPV既是光伏系统，又是建筑构件，因此不能等建筑基本完成以后再简单增加设备。
设计阶段就需要协调：
✔ 建筑立面和屋顶造型
✔ 光伏朝向和遮挡
✔ 建筑结构荷载
✔ 防水节点
✔ 幕墙系统
✔ 电气线路
✔ 逆变器和配电位置
✔ 消防及安全
✔ 后期检修和更换
这也是为什么BIPV项目通常需要建筑师、幕墙工程师、结构工程师、电气工程师和光伏专业共同参与。
未来建筑并不会只是简单增加更多设备。
更重要的发展方向，是把：
✔ 建筑保温与气密性
✔ BIPV光伏建筑一体化
✔ 储能系统
✔ 热泵
✔ 全空气空调
✔ 新风及室内空气环境
✔ 充电桩
✔ EMS建筑能源管理
作为同一个建筑能源系统进行规划。
而是让建筑围护结构参与能源生产，让储能参与能源调节，让热泵和空调参与高效用能，再通过智能能源管理把发电、储能和建筑负载连接起来。
YUJU御居环境关注的不只是单一太阳能设备，而是建筑能源生产、建筑空气环境和机电系统之间的协同关系。
在适合的住宅、商业及低碳建筑项目中，可以进一步将BIPV、太阳能储能、空气源热泵、地源热泵、全空气系统和智能能源管理进行整体规划，使建筑从单纯的能源消费者逐步向具有能源生产和能源管理能力的系统发展。
BIPV把光伏从独立设备转变为建筑材料，储能解决能源时间差，热泵提高电能利用效率，EMS负责整体调度。随着这些技术不断融合，未来建筑的屋顶、幕墙和其他表面将不仅承担建筑功能，也可能成为建筑自身能源基础设施的一部分。