目前,城市建筑能耗高達社會能源總消耗量的15%,降低建筑能耗勢在必行。那么,城市建筑能否由能源消費者轉變為能源生產者?在廣東惠州,這樣的暢想正在實踐。
綠色建筑可“自發電”
建筑光伏一體化,自發自用、余電上網、就近高效利用
在惠州潼湖科技創新小鎮,一座設計前衛、黑色時尚的高大建筑吸引了人們的注意。但如果不仔細觀察,不會發現這座建筑的外墻覆滿了光伏電池板。
這是由國家能源集團和碧桂園集團合作建設的建筑光伏一體化(BIPV,光電建筑)科技示范項目,也是國內首座銅銦鎵硒(以下簡稱CIGS)—BIPV示范建筑。日前,建筑正式投用并且順利發電。
“CIGS薄膜太陽能電池是新一代的光伏技術,厚度僅有2微米,電池體的整體厚度不超過5微米,具有比晶硅更高的理論轉化效率和更低的制造能耗和材料消耗,更加綠色節能。” 國家能源集團總經理、中國工程院院士凌文告訴記者。
這一項目使用了2037塊國家能源集團研發生產的CIGS電池組件,總裝機容量為200kW,采用“自發自用、余電上網、就近高效利用”分布式發電模式,有效避免了地面電站占地大、儲能設備造價高的問題。
據介紹,這一項目建成后,年發電量為12.3萬度,可以滿足建筑10%以上的用電需求(國家《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2014)5.2.16規定,可再生能源提供發電比例≥4%就可以獲得此項的滿分10分),發電比例遠大于國家標準,進一步提升了建筑的綠色發展水平。
綠色建筑技術亮點多
熱效能可以綜合利用,安全、美觀、耐用、發電量高
國家能源集團首座CIGS-BIPV示范建筑的投用發電,標志著BIPV產業進入了發展快車道。
“這一示范項目首次在國內實現了CIGS-BIPV的統一設計、統一施工、統一驗收,并采用光伏光熱太陽能綜合利用技術、光伏幕墻快裝配技術、大數據和云平臺等多項技術,讓建筑由能源消費者向能源生產者轉變。”凌文說。
不僅如此,這一示范建筑擁有多項技術亮點。例如,創新研發了通風式光伏墻體,光伏幕墻與內墻形成豎向封閉空腔,既解決了建筑層間防火問題,又降低了光伏組件溫度,提高發電效率。在幕墻底部和頂部設計通風百葉及空腔取熱系統,結合空氣源熱泵將空腔內熱空氣收集取熱提供生活熱水,實現了熱效能綜合利用。
建筑今年經受了“山竹”14級臺風考驗,無一處破損。凌文介紹說,示范項目運用了邊框式幕墻體系和干掛式施工工藝,不僅實現了光伏技術與建筑藝術的高度融合,還能有效地為建筑物提供可再生能源,而且裝配化程度高,安全性能好。
目前,國家能源集團已將CIGS-BIPV產業作為戰略轉型的重要主攻方向之一,制定了CIGS技術研發、高端設備制造、高性能組件生產、電站應用、BIPV“五位一體”的發展戰略。