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給建築穿上發電“外衣”——光伏建築一體化發展一瞥

作者:銳雅中國    來源:    發布時間:2023-11-24    浏覽:

       從高空俯瞰,雄安高鐵站外觀呈水滴狀橢圓造型,恰似一瓣青蓮上的露珠,不僅外觀設計獨具魅力,實用價值也得到充分體現。據了解,這是一座“會發電”的火車站,屋頂鋪有4.2萬平方米的光伏組件,采用“光伏建築一體化(BIPV)”的方式設置發電系統,有效節約電能30%,可實現“自發自用、餘電上網”,光伏屋頂年均發電量580萬千瓦時,每年可減少二氧化碳排放4500噸。在這裡,光伏設備不再是單純的發電工具,而是與整體建築融為一體,共同展現雄安高鐵站的建築設計之美。


       光伏建築一體化是踐行綠色發展理念,助力建築業加快實現綠色低碳發展,落實國家“雙碳”戰略的重要途徑。近日,住房和城鄉建設部、工業和信息化部等五部門組織開展第四批智能光伏試點示範活動,在試點示範内容中優先考慮光儲融合、建築光伏等,其中建築光伏方面包括光伏作為建築屋頂、幕牆或遮陽等建築構件與建築有機結合,光伏發電與建築用電負荷匹配的建築光伏項目。


       在廣東省深圳市住房和建設局公布的2023年度光伏建築一體化試點項目中,南山區百校煥新工程——育才四小,作為政府投資的公共建築,項目采用碲化镉光伏發電玻璃與彩釉玻璃相結合的形式,應用于建築屋面,兼具遮陽、防水功能,安裝面積約500平方米,BIPV裝機容量為39.65千瓦時,年發電量約3.97萬千瓦時。深圳北站綜合交通樞紐分布式光伏綠色能源項目,采用發電效率10.9%的彩色透光碲化镉光伏組件,應用于深圳北站東、西廣場連廊頂部。


       作為我國首個國家級零碳示範區——博鳌零碳示範區所在地海南瓊海東嶼島上,光伏科技的引入,讓這座小島朝着綠色低碳方向拔節生長。“博鳌亞洲論壇新聞中心年耗電量從80萬度降低到60萬度,這60萬度全都用的是‘綠電’。”60萬度“綠電”從何來?相關負責人表示,仰仗頭頂的陽光以及吹來的海風:屋頂光伏、立面光伏及廣場光伏地磚收集太陽能,遊船碼頭上花朵風機被海風持續推動。


       陸地面積約1.78平方千米的東嶼島,林地面積有限,要想實現零碳目标,關鍵要做“加減法”——大力發展清潔能源,減少碳排放量。于是,通過綠色節能改造升級,充分利用島内博鳌亞洲論壇大酒店、新聞中心、停車場等可利用的屋頂、立面和空地,為它們換上與衆不同的“新衣”——BIPV光伏發電産品,源源不斷地為博鳌亞洲論壇提供綠電供應和保障。同時,為了确保建築更美觀、産品更可靠,相關設計團隊充分考量了光伏與建築的結合,充分利用建築空間,在不影響建築透光的情況下,設計了光伏屋頂、玻璃幕牆、光伏發電玻璃、光伏發電欄杆等産品,實現光伏産品與建築融合,也讓光伏的應用場景更加多元化。


       在廣東省清遠市清城區,沿着環城東路向北走,一座不規則馬鞍形建築映入眼簾,這便是清遠奧體中心,該建築屋面造型複雜,外形由57片“花瓣”聚攏而成。每片“花瓣”又從46.3米高的屋面順延到幕牆系統,中間還包含着光伏玻璃、幕牆玻璃、幕牆鋁闆等不同構造層。施工團隊以金屬屋面建造優勢為基礎,制定“金屬屋面+光伏”的戰略路線,在3.5萬平方米金屬屋面中,3100平方米碲化镉薄膜太陽能屋面系統以條帶狀造型嵌入。該太陽能系統光電轉化率約15%,投入使用後預計每年可發電35萬度,相當于減少排放二氧化碳約33萬噸。在屋面闆間嵌入太陽能電路闆,對屋面闆防水性能和電路闆吸收效率都是巨大考驗。項目團隊在現場設置了1:1樣闆段,搭建太陽能電路闆的BIM模型,通過與屋面模型進行合模,精準指導現場施工,确保實現兩種材料接縫安裝零誤差,成功實現碲化镉薄膜太陽能系統效率最大化。安裝後的太陽能光伏系統除提供場館内正常的用電需求外,還能給外部電網提供支持。


       行業的高質量發展,離不開政策的支持。近年來,我國接連出台多項光伏建築行業相關政策,其中《關于推動城鄉建設綠色發展的意見》中明确了要鼓勵智能光伏與綠色建築的融合創新發展;《2030年前碳達峰行動方案》提出,到2025年新建公共機構建築、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力争達到50%;《“十四五”建築節能與綠色建築發展規劃》提出推進新建建築太陽能光伏一體化設計、施工、安裝。此外,地方政府也不斷加大政策引導和支持力度,目前陝西、浙江、廣東、安徽等地明确了光伏建築補貼政策,引導産業轉型升級,鼓勵企業投入資金研發,通過材料創新、技術創新、工藝創新降低光伏建築一體化成本,擴展應用場景。

 

  數據來源:中國建設新聞網