漢能薄膜太陽(yáng)能發(fā)電幕墻讓 “熱島”變“綠島”

【中玻網(wǎng)】穿過首都熙熙攘攘的人流，不難發(fā)現(xiàn)矗立在資金街南端的國(guó)家電投大樓。較之以往，這個(gè)標(biāo)志性建筑現(xiàn)在有了新的注解———智慧能源示范工程，玄機(jī)就在那充滿現(xiàn)代感、整齊劃一的窗口和玻璃幕墻之中。而這等黑科技正是來自大部分國(guó)家優(yōu)異的薄膜太陽(yáng)能發(fā)電幕墻(BIPV)解決方案提供商——漢能。

　　熱島效應(yīng)讓國(guó)家電投尋路智慧能源

　　在城市中心，建筑能耗高是每一棟摩天大樓的通病，也是造成城市熱島效應(yīng)的重要因素。建成于2005年的國(guó)家電投總部辦公樓也不例外。這座高60米、表面積超過10000平方米的建筑，直面東南西三向采光，讓樓內(nèi)一年要度過八個(gè)月的漫長(zhǎng)“溫室期”。

　　“南北側(cè)溫差大。南側(cè)基本是剛結(jié)束供暖季，就迎來30多攝氏度高溫�？照{(diào)制冷季要從4月一直延續(xù)到11月。夏季高溫時(shí)，就像進(jìn)了火焰山，空調(diào)基本沒有什么作用�！边^于“熱情”的陽(yáng)光，也帶來了驚人的能耗。盛夏時(shí)節(jié)，僅空調(diào)的耗電量就高達(dá)15000度(千瓦時(shí))/天、消耗電費(fèi)高達(dá)20000元/天。

　　2016年3月上旬的一天清晨。國(guó)家電投董事長(zhǎng)、黨組書記王炳華把辦公廳主任王子超、辦公廳副主任兼董事辦主任張進(jìn)鳳等同志和相關(guān)單位的技術(shù)人員叫到一起，拿出幾張用鉛筆在A4紙上畫的草圖，向大家講了以“智慧能源理念”改造總部辦公樓的構(gòu)想。此前，他已經(jīng)帶著大家進(jìn)行了多次的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和技術(shù)分析。

　　2016年4月8日，國(guó)家電投黨組召開會(huì)議，強(qiáng)調(diào)“一定要讓這次升級(jí)改造成為樣板和典范，為我國(guó)深化清潔能源利用和發(fā)展綜合智慧能源作出一個(gè)表率。一定要在不改變外立面、不影響建筑內(nèi)工作秩序、滿足采光需求和具有高度可實(shí)施性的前提下，有效降溫、有效利用太陽(yáng)能、有效降低建筑能耗，整體化實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電、降溫降耗、節(jié)能減排、減少光污染等多重效果�！倍兄晒Π咐�、并在薄膜太陽(yáng)能發(fā)電幕墻產(chǎn)品行業(yè)居優(yōu)異地位的漢能，無疑是較好佳的供應(yīng)商選擇。

　　發(fā)電幕墻(學(xué)名BIPV)，是指將薄膜太陽(yáng)能系統(tǒng)集成到建筑物上，作為太陽(yáng)能產(chǎn)品的典型代表，漢能發(fā)電幕墻產(chǎn)品具備多項(xiàng)優(yōu)異的優(yōu)越性，如弱光性好、高溫性能好、顏色形狀可訂制、透光均勻和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等。

　　項(xiàng)目充分利用了建筑幕墻和屋頂?shù)挠行^(qū)域，采用光伏發(fā)電技術(shù)，用一棟大樓的表面積，實(shí)現(xiàn)了采光、隔熱、發(fā)電等多重效果，實(shí)現(xiàn)了能源的多級(jí)綜合清潔利用，使樓宇內(nèi)部舒適度大幅提高，使建筑節(jié)能降耗與光伏發(fā)電達(dá)到了有效互補(bǔ)的理想狀態(tài)。這些理想的狀態(tài)來源于漢能發(fā)電幕墻產(chǎn)品本身具備多的項(xiàng)優(yōu)異的優(yōu)越性，比如改造后的薄膜太陽(yáng)能發(fā)電幕墻，裝機(jī)總?cè)萘繛?70.66千瓦，在25年使用期內(nèi)平均年發(fā)電12.69萬千瓦時(shí);節(jié)約能耗70.9萬千瓦時(shí)，能夠滿足1000個(gè)家庭的年用電，可供一臺(tái)電動(dòng)汽車行駛440萬千米，相當(dāng)于環(huán)繞地球110圈。

　　投入資金收益型能源改造

　　除了節(jié)能，減排的貢獻(xiàn)也非常明顯。與常規(guī)燃煤電廠相比，該項(xiàng)目每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤耗275.8噸，減排灰渣99.84噸，減排二氧化硫5.43噸，減排氮氧化物12.53噸，減排PM101.5噸，減排二氧化碳825.9噸，相當(dāng)于在北京資金街種下45000棵樹，停用150輛小汽車。漢能薄膜太陽(yáng)能發(fā)電幕墻再次顯現(xiàn)出了它的優(yōu)勢(shì)地位，其原料選擇、電池膜加工、組件封裝等環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)清潔零污染，高度契合綠色環(huán)保建筑理念及標(biāo)準(zhǔn)，是真實(shí)意義的綠色建材，通過對(duì)清潔能源的綜合利用可以達(dá)到低能耗甚至零排放的效果。

　　尤為值得關(guān)注的是該項(xiàng)目的節(jié)能降耗投入資金收益率高達(dá)9.37％，僅用8年半就能收回454.5萬元投入資金，光伏發(fā)電和節(jié)能收益在25年設(shè)備周期里，可累計(jì)創(chuàng)收2373.5萬元。如果考慮到相關(guān)部門每年因此節(jié)省下來的高溫補(bǔ)貼費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益則更加可觀。

　　按照綜合智慧能源的先進(jìn)理念，國(guó)核電力院的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地將光伏節(jié)能幕墻技術(shù)應(yīng)用到這一建筑節(jié)能降耗工程中，從有效降溫、滿足采光、利用太陽(yáng)能、降低建筑能耗、不改變外立面、不影響建筑內(nèi)工作秩序和高度可實(shí)施性等多個(gè)角度優(yōu)化技術(shù)方案，瞄準(zhǔn)減少太陽(yáng)輻射、改善傳導(dǎo)方式、加速空氣對(duì)流3條主要途徑，綜合考慮了景觀效果、降溫節(jié)能、結(jié)構(gòu)承載力、工程量、成本收益、消防安全、要點(diǎn)難點(diǎn)等多重技術(shù)指標(biāo)，較好終提供了包括BAPV單獨(dú)光伏幕墻、BIPV透光型光伏節(jié)能幕墻、智能光伏百葉窗在內(nèi)的12套解決方案。

　　經(jīng)過教科書式的研發(fā)過程和“示范空間”的實(shí)效演示，項(xiàng)目確定了在采光區(qū)和非采光區(qū)分別使用高透光低輻射雙銀LOW-E玻璃和發(fā)電幕墻組件的方案。它看起來和普通玻璃幾乎是一模一樣，但漢能的這塊發(fā)電幕墻組件玻璃不僅能夠有效利用照射在建筑表面的太陽(yáng)能發(fā)電，還可以憑借透過系數(shù)僅為原玻璃1/5的巨大優(yōu)勢(shì)，減少室內(nèi)太陽(yáng)輻射60％，光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)9.44％;而采光區(qū)的雙銀玻璃，能夠在高透光的同時(shí)降低傳熱系數(shù)21％。綜合起來，平均降低室溫5~8攝氏度，大幅縮小了南北側(cè)溫差，冬暖又夏涼，保溫又保冷。改造后樓內(nèi)南側(cè)的溫度降了下來，舒適度好多了，空調(diào)制冷季比以往也大大推后了。

　　這樣一來，使該項(xiàng)目在利用建筑幕墻發(fā)電的同時(shí)，大大減少了室內(nèi)太陽(yáng)輻射，一舉實(shí)現(xiàn)了集光伏發(fā)電、降溫降耗、節(jié)能減排、減少光污染于一體的較好佳效果，建筑室內(nèi)視覺效果與原有裝修風(fēng)格完全統(tǒng)一，建筑外立面造型也得到了延續(xù)。

　　發(fā)電幕墻光伏組件屬于定制型產(chǎn)品，施工中發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過衰減周期過后，其技術(shù)質(zhì)量參數(shù)仍高出廠家承諾數(shù)值的30％以上。換句話說，設(shè)備質(zhì)量太好導(dǎo)致了系統(tǒng)之間的不匹配�！氨荣|(zhì)量更重要的是較好�！苯�(jīng)過反復(fù)測(cè)試和計(jì)算，模擬了各種運(yùn)行工況，較好終圓滿解決了這個(gè)“過猶不及”的問題。

　　針對(duì)多樣的室內(nèi)分區(qū)和裝修風(fēng)格，設(shè)計(jì)人員對(duì)每一間會(huì)議室、辦公室、會(huì)客廳和休閑區(qū)都進(jìn)行了差異化分析，將1854平方米范圍內(nèi)的1858塊BIPV光伏組件，逐一進(jìn)行編號(hào)，對(duì)設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、安裝、調(diào)試提出了很大挑戰(zhàn)。雖然沒有先例可鑒，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還是保持了科學(xué)的態(tài)度和成熟的自信。每當(dāng)遇到新難題，項(xiàng)目總工李東健和設(shè)計(jì)總工程師胡彬都會(huì)集中團(tuán)隊(duì)智慧，把任務(wù)細(xì)化分解，明確主攻方向，讓需求及時(shí)落實(shí)到設(shè)計(jì)之中。

　　智慧能源的誘人前景

　　從該項(xiàng)目的成果橫向來看，應(yīng)用光伏幕墻技術(shù)建設(shè)低排放友好型建筑的效益是驚人的。以北京市西城區(qū)為例，這里有近100萬平方米建筑外立面，如果一體實(shí)施建筑光伏整體化改造，平均每年可節(jié)約耗電量1億千瓦時(shí)，能夠滿足14萬戶家庭的生活需求。

　　如果將視野面向全國(guó)，推進(jìn)低碳智慧型城市建筑作為十三五發(fā)展規(guī)劃的新舉措，預(yù)計(jì)將建成5000個(gè)超低能耗建筑，建筑面積超過1億平方米。我們相信，漢能的發(fā)電幕墻將會(huì)是薄膜太陽(yáng)能發(fā)電的未來，并且在探索薄膜太陽(yáng)能組件的道路上一直走下去。

　　作為在全部電力裝機(jī)容量中清潔能源比重占42.9％的中國(guó)五大發(fā)電集團(tuán)之一，作為我國(guó)三大核電開發(fā)建設(shè)運(yùn)營(yíng)商之一，國(guó)家電投本身就具有鮮明的清潔發(fā)展特色�，F(xiàn)在，它正在實(shí)施“彎道超車”總策略，力求當(dāng)好核電自主化發(fā)展的帶領(lǐng)者、能源革命的推動(dòng)者、“一帶一路”倡議的實(shí)踐者和國(guó)企改變的先行者，在核電強(qiáng)國(guó)夢(mèng)、綠色能源夢(mèng)征程上邁出扎實(shí)步伐�！熬C合智慧能源”這一變新動(dòng)能，恰被國(guó)家電投視為“彎道超車”的一個(gè)重要?jiǎng)恿υ�，被用心打造著�?/p>

　　安裝漢能薄膜太陽(yáng)能發(fā)電幕墻國(guó)電投辦公樓演繹著“光伏+智能樓宇”為核心的綜合智慧能源進(jìn)行曲，打開了以創(chuàng)新帶領(lǐng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的全新天地，全景實(shí)踐創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、公開、共享“五大發(fā)展理念”;當(dāng)炙熱陽(yáng)光變成和煦照明，高能耗燥熱變?yōu)橛押眯褪孢m，在讓所有人感到驚喜的同時(shí)，也開啟了一種能源替代、需求側(cè)管理的全新方略。由綠色共享給這座建筑帶來的新感覺才剛剛開了個(gè)頭，未來，把電、熱、氣、水等能源綜合智慧利用起來，將成為下一個(gè)目標(biāo)。