与光同行,零碳未来
——让每一寸建筑都发电

2023-11-20 01:40陈鹏飞
城市建筑空间 2023年9期
关键词:隆基博鳌幕墙

党的“二十大”报告提出,要积极稳妥地推进碳达峰与碳中和,加快规划建设新型能源体系。在推动“双碳”目标进程中,新能源产业将发挥关键作用。光伏建筑一体化是实现“双碳”目标的重要途径之一。当前,我国正大力推动光伏建筑一体化应用,以助力建筑行业实现“双碳”目标。基于以上背景,《城市建筑空间》杂志采访了隆基绿能科技股份有限公司中国政企地区部总裁陈鹏飞。

“双碳”目标下的建筑之变

UAS:在您看来,“双碳”目标的提出为建筑行业发展带来哪些影响?

陈鹏飞:“双碳”目标与生态文明建设、绿色可持续发展相一致,其不仅是技术进步与产业革新的表现,还将在人类文明发展史上产生更深远的影响,是关乎人类未来的重大举措。在我国“双碳”目标背景下,建筑行业应为电力系统“零碳化”作出更多贡献。

中国建筑节能起源于20世纪80年代,经过近40年的发展,迄今已迈向高品质、高性能、高减碳阶段。建筑节能指从建筑围护结构入手,通过被动式技术降低建筑供暖、供冷负荷能耗,照明、热水、空调、电梯等系统应用可有效提升能源效率,太阳能、地热能等可再生能源技术应用可高效提升节能效果。同时,人的主动节能行为更有助于实现建筑节能及双碳目标。

“双碳”建筑发展的“绊脚石”

UAS:当前,阻碍建筑光伏一体化技术发展的因素有哪些?

陈鹏飞:标准化不完善是建筑行业可持续发展的主要瓶颈。在具体项目实践中,由于缺少标准体系及规范,导致项目复制、推广和迭代速度受限。

建筑光伏一体化市场蕴含的商业价值及商业利益诱使资本蜂拥而至,出现大量同质化产品与恶性价格战,阻碍了高质量建筑光伏一体化技术发展。

在光伏建筑一体化项目设计应用过程中,设计企业及光伏企业易出现矛盾,设计企业忽略光伏系统的安全性与可靠性,生硬地将建筑与光伏叠加,而光伏企业仅关注光伏系统产品应用,忽略了建筑专业需求。

建筑与光伏融合研究领域缺少基础人才及专业体系支撑。建筑与光伏新生界面涉及广泛的交叉学科,当前教育系统缺乏对相关交叉学科的人才教育和培养。在建筑光伏一体化助力实现碳达峰的道路上依然有很多工作需要做,很多困难需要克服。

让每一寸建筑都发电

UAS:您曾提出“让每一寸建筑都发电”理念,请问,该理念在具体项目实践中是如何应用的?

陈鹏飞:“让每一寸建筑都发电”是希望将光伏技术应用于建筑中,探索光伏作为建筑要素的各种可能性,无论是常规屋顶还是建筑立面,以及与幕墙体系融合形成新型建筑表皮等。

我们长期深耕BIPV业务,专注于洞察客户需求,为客户提供一站式“光伏+”解决方案,打造隆基在BIPV领域的品牌效应。隆基BIPV(光伏建筑一体化)基于领先的光伏科技,将光伏与建筑、交通、工业生产等领域进行深度融合,开创性打造绿色建筑、绿色出行等一系列标准化绿色能源综合解决方案。BIPV(光伏建筑一体化)产品包括: 隆基隆顶、隆基隆锦、隆基隆行。隆顶作为会发电的超级屋顶,适用于工业厂房、公共建筑等钢结构建筑;隆锦具有色彩丰富、造型美观、可定制化设计等特点,适用于各类建筑幕墙及外立面;隆行可提供智能光伏车棚解决方案。

博鳌之“光”

博鳌亚洲论坛2023年年会将“绿电”供应作为“绿色办会”的重要举措,是展示我国“双碳”工作成绩的重要窗口。作为博鳌亚洲论坛永久会址,博鳌东屿岛零碳示范区是住建部与海南省政府共同打造的全国首个国际论坛零碳园区及具有国际影响力的绿色发展标杆项目,也是海南省六大标志性工程之一。

隆基绿能与森特充分利用现有建筑屋顶和立面,通过绿色节能升级改造,为其换上与众不同的“新皮肤”——BIPV,成为博鳌东屿岛零碳示范区的新点缀。项目建成后,每年可节约标准煤约3.7万t,减排二氧化碳约117万t、氮氧化物约696t,相当于植树约6.2万棵。

博鳌东屿岛零碳示范区BIPV项目体现了隆基与森特的双品牌效应,从屋面到车棚,BIPV成为博鳌亚洲论坛上的“绿色名片”,真正做到让每一寸建筑都发电(见图1)。

图1 博鳌东屿岛零碳示范区BIPV项目

北京工人体育场披上BIPV外衣

北京市政府于2020年启动北京工人体育场改造复建工程,工程涉及体育场内外结构。新增屋面幕墙工程由隆基供应351kW光伏发电组件,安装于体育馆屋面四周,形状酷似“金项圈”,为场馆提供部分用电的同时,兼顾建筑幕墙美观、节能、环保等特点。

项目改造复建保留原有主体结构,增加大跨度曲面钢结构屋盖与超大异形板块幕墙,故需使用5种长宽不一的矩形与梯形组件。这种定制化需求无法在自动线生产,为保障供应,隆基采用全工序手动生产,对生产管理和品质管控提出了更高要求。在满足建筑美学要求的同时,隆基团队应用隆锦产品适配建筑个性化需求,提供多种尺寸的定制光伏组件。产品采用幕墙隐框形式安装,以百叶排布安装在通风固定翼上,腹部铝包板采用开放式结构,易于通风散热。项目实现总安装面积3712m2,总装机容量351kW,预计未来25年的减碳总量高达4930t。

2023年6月15日,阿根廷VS澳大利亚国际足球邀请赛在改造后的北京工人体育场举行,本次赛事是继2022年世界杯夺冠后阿根廷国家队在海外的首秀。作为目前我国最大的体育场馆类建筑光伏一体化(BIPV)屋面,重装归来的北京工人体育场以崭新姿态呈现在世人面前(见图2)。

发挥技术优势,助力行业发展

UAS:隆基在技术研发领域取得了哪些喜人成绩,未来发展方向如何?

陈鹏飞:2021年4月至今,隆基绿能已先后14次刷新太阳能电池效率世界纪录。2023年6月,隆基在商业级绒面CZ硅片上实现了晶硅-钙钛矿叠层电池33.5%的转化效率。近年来,隆基在研发领域持续高效投入,以隆顶为例,其基于建筑维度思考匹配绿色能源需求的光伏产品,依据可靠性与安全性附加光伏系统,以及提升建筑系统的综合价值。综合价值集中体现于防雷、抗冰雹和抗风揭等可靠性方面。以抗风揭为例,传统BAPV系统常出现屋顶整体被掀翻的情况,损失惨重。隆顶实现了抗风揭10000Pa以上的世界纪录,其光伏产品可适配强台风条件下的应用场景。同时,隆顶创新性设计应用大幅改善了传统BAPV的防雷属性,接闪能力达传统BAPV的2倍以上,在此基础上研发解决了有限屋面最大限度安装光伏装机量及建筑运行维护阶段荷载集中等问题。

技术研发是企业的创新活力,企业技术研发团队采用运维机器人,提供高频次与高效的运维方式,降低运维过程中人身安全风险,以及传统光伏使用的可靠性风险。根据建筑应用场景特征,开发出适配的工装夹具系统,能快速维护与更替组件产品。

从博鳌亚洲论坛东屿岛零碳示范区到北京工人体育场,隆基BIPV产品已在诸多公共建筑领域得到应用。未来,隆基将继续践行绿色发展理念,不断拓展隆顶、隆锦产品的应用场景,以优质高效BIPV解决方案赋能建筑行业绿色转型。

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