世園會中國館金色光伏採光頂技術應用案例檢視原始碼討論檢視歷史
世園會中國館金色光伏採光頂技術應用案例碳中和主基調下,綠色建築承載節能減排重任。綠色建築作是節能減排重要方式。國內綠色建築自2006 年起步,2019 年新增綠色建築占總新增建築比重升至65%,住建部提出2022 年該比重將達70%。
一、背景
碳中和主基調下,綠色建築承載節能減排重任。綠色建築作是節能減排重要方式。國內綠色建築自2006 年起步,2019 年新增綠色建築占總新增建築比重升至65%,住建部提出2022 年該比重將達70%。據住房和城鄉建設部6月8 日消息,住建部等15 部門發布加強縣城綠色低碳[1]建設的意見。意見提出,通過提升新建廠房、公共建築等屋頂光伏比例和實施光伏建築一體化開發等方式,降低傳統化石能源在建築用能中的比例。各省市積極響應國家政策,相繼出台綠色建築激勵政策。
光伏建築是應用太陽能發電的一種新概念,其中BIPV模式強調的是系統集成,與建築結合度高。從定義來看,BIPV是一種將光伏產品集成到建築上的技術,即光伏建築一體化。BIPV是「構件型」和「建材型」光伏建築,作為建築物外部結構的一部分,既具有發電功能,又具有建築構件和建築材料的功能,與建築物形成統一體。
光伏建築一體化應用廣泛,光伏屋頂、光伏幕牆甚至光伏停車棚、電子樹、光伏護欄等。據了解,國內光伏建築面積已經達到600億平方米,其中城市建築面積超300億平方米,大概有30億平方米的光伏一體化產品可供安裝。
根據機構預測,未來每年新增建築面積將達到40億平方米以上,按照保守估計,光伏建築一體化產品滲透率為2%,粗略估算其一年市場規模接近1000億元;如果再考慮到存量建築的改造需求,光伏建築一體化總市場長期空間將達到萬億級別。
二、應用案例
項目名稱:世園會中國館金色光伏採光頂
項目地點:北京市延慶區園區中路與媯汭西路交叉路口往東約200米
設計時間:2016-2017年
建設及竣工時間:2017年-2019年
建築類型:公共建築
建築面積:2.3萬平方米
2019年中國北京世界園藝博覽會中國館,位於世園會核心景觀區山水園藝軸的終點,在整個園區內居於最重要的位置,是世園會最重要的建築之一,與國際館、演藝中心、草坪劇場、天田共同組成了世園博覽會園區的核心景觀區。
以「綠色生活,美麗家園」為主題的2019年世園會分為5個園區,分別為中國館、國際館、植物館、生活體驗館和演藝中心。群山腳下,媯水之畔,世園會仿佛一幅綠色畫卷,向世人展示「綠色名片」。
中國館取意「錦繡如意」,如一柄溫潤的如意,舒展於青山綠水之間,呈現了「錦繡園藝情,如意中國夢」的設計理念。
世園會中國館金色光伏採光頂裝機量約78kWp,預計年發電量97411kWh,相當於每年減排約97噸二氧化碳。
三、技術要點
(關鍵技術描述,自主知識產權的設備、技術、產品、軟件等)
2019世園會中國館設計創新綠色科技與可持續理念有機融合。項目採用太陽能光伏技術等多種綠色技術,使中國館成為一座有生命、會呼吸的建築。項目順利通過綠色建築標識評價,成功獲得綠色建築三星標識。
中國館的鋼結構屋蓋共安裝有1024塊光伏玻璃,總裝機容量300kW。這些光伏玻璃使用了世界先進的非晶硅薄膜發電技術,和傳統的晶硅電池相比,具有效率高、環境適應性強、美觀大方等優點,甚至在沒有直射光的情況下也可以發電,這就使光伏玻璃的安裝不拘泥於太陽光角度,得以和建築造型更好地結合。值得驕傲的是太陽能光伏技術方面,中國已經走在世界前列,中國館的光伏玻璃,連同相配套的電氣設備,全部是純國產。
龍焱能源科技(杭州)有限公司於2008年5月由國際光伏專家吳選之教授等人創建。龍焱能源以「建世界一流的太陽能電池製造企業」為發展願景,堅持走「自主研發、先強後大」的科學發展道路,一直致力於在中國實現高效碲化鎘(CdTe)薄膜太陽電池技術的產業化,專注於碲化鎘薄膜光伏技術研發及生產,成功打破國外技術壟斷,率先在中國實現了完全自主研發碲化鎘薄膜太陽能技術產業化,電池效率達到國內外卓越水平,承擔並完成了「863計劃」的一項課題。
碲化鎘太陽能電池,亦稱「碲化鎘太陽電池」。以碲化鎘薄膜為吸收層的薄膜太陽能電池。主要由p型碲化鎘、n型(硫化鎘)薄膜、透明電極、背電極、玻璃基底等組成。其光吸收率高,轉換效率高,性能穩定,生產成本遠低於其他材料的太陽能電池,便於規模化生產,有望成為未來的主導新能源之一。
碲化鎘薄膜發電玻璃可以廣泛、靈活應用於各類光伏電站、建築物及各類應用場景中,能有效減少二氧化碳排放,節約煤炭化石燃料使用,同時能有效降低建築物能耗,使建築物從「高能耗建築」向「低能耗建築」、「近零能耗」乃至「產能建築」轉變助力中國能源結構轉型和綠色建築行業發展助力。
龍焱碲化鎘光電建材產品已成功應用於世界園藝博覽會中國館、雄安新區商務中心、國家大劇院舞美基地、嘉興火車站、大同能源科技館、嘉興科創服務中心、嘉興光伏科技展示館、杭州三堡工程光伏電站青海國投廣場大樓、杭州濱江國網雙創基地、海南海花島博物館、漕河涇大同創業園等百餘個標誌性建築項目中。
四、應用前景
(行業前景、商業模式、推廣空間、問題挑戰等)
目前我國BIPV 行業的標準多集中於建築行業,對於光伏方面的標準較少。BIPV 本質上是建材,但又與建材有區別,因此需要一整套全新的行業標準來對產品技術做出相關規定。BIPV 是光伏對建築的賦能,以建材屬性為主,發電屬性為輔,性能指標往往高於普通光伏系統,BIPV 產品供應鏈配套往往先需獲得中國建材檢驗認證集團等相關認證。
組件價格下降,分時電價政策、儲能系統逐步完善。分時電價機制的完善以及儲能系統的大力發展都有助於BIPV 的快速普及。分時電價機制是基於電能時間價值設計的,是引導電力用戶削峰填谷、保障電力系統安全穩定經濟運行的一項重要機制安排。政策引導用電端習慣改變,提升電網的新能源[2]消納能力,加速儲能發展以及火電靈活性改造。分時電價政策有望進一步向發電端傳導,綜合電價存提升空間。
光電建築專業委員會,推動政策、標準體系建設。2020 年10 月26 日,中國光伏行業協會光電建築專業委員會正式成立,光伏產業與建築業的合作拉開帷幕。這對推動建立有利於光伏建築發展的政策體系,逐步完善標準體系建設、打通行業壁壘,加快光伏與建築行業系統發展等具有積極意義。
參考文獻
- ↑ 【低碳生活】日常低碳環保小常識! ,搜狐,2018-06-22
- ↑ 新能源行業有哪些,有途網,2019-12-05