汉能“造能”:探索建筑与自然的和谐相处之道

2020-01-17 22:15:06

时代周报记者陈泽秀 发自北京

在北京郊区农村有一座“高颜值”房屋,虽然没有安装暖气,也没有接入国家电网,但通过对房屋墙体屋顶的改造,并充分利用太阳能,就能实现恒温恒湿、达到四季如春的效果。

这座位于北京市大兴区魏善庄镇半壁店村的“零舍”,经过中国建筑科学研究院等机构的联合认证,近日获得了“近零能耗建筑”标识牌,是12座获此标识的项目中,唯一一座已经建成并投入使用的建筑。                                              image.png

位于半壁店村东北角的“零舍”,室内温度达到22℃,湿度接近50

实现“近零能耗”的秘诀之一,来自屋顶的彩色盖板——它们是彩色薄膜太阳能发电组件,总面积22.7平方米,不仅发电效率高,且具有良好的透光性。此外,房顶还覆盖了灰黑色瓦片,与普通的瓦片不同,这些具备发电能力的瓦片,是汉能自主研发的太阳能发电瓦:汉瓦。

这并非汉能首次涉足光伏建筑。近期,上海松江G60科创云廊二期开工。这条总长1.5公里的科创云廊由国际著名建筑师拉斐尔·维诺里精心设计(又称“拉斐尔云廊”),最大特点是有一张覆盖了20多栋楼的屋顶“盖子”,从远处看,如波浪般高低起伏,堪称“光伏云廊”。

这些“盖子”是太阳能光伏面板,采用的是具有轻、薄、柔特点的汉能柔性铜铟镓硒薄膜太阳能组件,可塑性强、安装简易,汉瓦就是在这一技术的基础上开发的。此外,汉能还研发了太阳能玻璃幕墙(汉墙),为建筑供应源源不断的绿色能源。

事实上,汉能早已看中“发电绿建”这片“蓝海”。根据住建部发布的《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》,到2020年,建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目1000万平方米以上。业内人士分析,超低排放的绿色建筑不仅有利于节能减排,同时也能创造出更大的经济效益。未来,绿色节能将为建筑行业带来万亿元级的市场规模。

“近零能耗”有秘诀

与传统民房不同,北京郊区的“零舍”颠覆了人们对于玻璃、墙面、建筑的认知和想象,让科幻电影里的“黑科技”变成现实。

在“零舍”大门和客厅门之间,还有一座覆盖着彩色屋顶的阳光房。这些彩色玻璃由14块彩色光伏发电薄膜盖板组成,总面积22.7平方米。

在“零舍”的房顶之上还覆盖着的灰黑色瓦片,与普遍瓦片不同,这些瓦片采用的是汉能生产的汉瓦,整栋建筑的屋顶覆盖了96.4平方米,与阳光房顶棚一起发出的电能,能够满足屋子里所有电器设备所用的电能。此外,“零舍”还配备了一组太阳能热水器,即使在冬天也能保障日常的热水供应。

值得一提的是,传统建筑中,窗户和墙壁的接缝处,往往容易漏风。但“零舍”通过设计,在窗户缝中添加新材料,成功解决了这种难题。经过专业机构测算,“零舍”的气密性系数达到0.6,相比之下,传统建筑的气密性系数通常在10左右。业内人士称,这意味着即使室外刮着6级大风,“零舍”里的人站到窗户边,也不会感觉有任何风漏进来。

与北京郊区的“零舍”类似,一千多公里外的上海临港松江科技城,一座流线感十足的建筑吸引了世人的瞩目。这条正在建造中的“拉斐尔云廊”,建成后有望成为“世界最长”的城市产业长廊。

据了解,在整个云廊的建设过程中,不少工程走在全国建筑业前列。譬如,云廊采用的太阳能电池组件出自山西大同大昶移动能源产业园,其技术采用汉能的柔性铜铟镓硒薄膜技术,光电转化效率为全球同类产品最高。

”一个125W的组件只有两公斤重,它的厚度只有2.5毫米,弱光性能非常好。在阴天,采用汉能技术的组件仍然可以发电;光电转化效率能够达到18.5%,在薄膜电池领域也是最为先进的。“大同大昶移动能源产业园工作人员曾对媒体如此表示。

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G60科创云廊一期航拍

此外,G60科创云廊项目在运行费用方面,相对于LEED中的用水基准,通过采用节水器具及智能灌溉系统,本项目整体节水率达到35%,在能耗方面,本项目通过采用光伏发电系统、高效的外围护结构及空调系统,相对于ASHRAE90.1的能耗标准,本项目能耗费用下降21%。

“太阳能+”助力建筑零能耗

自1980年以来,中国的建筑节能先后经历了30%、50%、65%三个阶段,尤其在降低严寒和寒冷地区居住建筑供暖能耗、公共建筑能耗和提高可再生能源建筑应用比例等领域取得了显著的成效。如今,中国建筑节能65%的设计标准已经全面普及,提高了人们居住、工作和生活环境的质量。

当前,推动建筑迈向更低能耗正在成为建筑节能的发展趋势。根据美国加利福尼亚州《2019建筑能效标准》的要求,从2020年1月1日开始,所有在加利福尼亚州建造的新建住宅包括三层楼以下独栋或公寓都将被要求安装住宅光伏系统。此举旨在减少温室气体排放量。

中国建筑领域也已经开始超低能耗建筑的探索。根据此前,住建部发布的《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》,要积极开展超低能耗建筑、近零能耗建筑建设示范,引领标准提升进程,在具备条件的园区、街区推动超低能耗建筑集中连片建设,到2020年,建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目1000万平方米以上。

2019年9月1日起,住建部发布的国家标准《近零能耗建筑技术标准》正式实施。地方层面,2019年以来,黑龙江、上海、天津等省市先后出台了超低能耗建筑的相关技术标准。

作为全球移动能源概念的提出者和开拓者,汉能早已在光伏建筑领域谋划、布局良久。2017年7月,汉能薄膜发电在北京发布了新一代薄膜太阳能产品——双玻汉瓦。2018年4月,汉能又推出更轻、更薄的单玻汉瓦和彩色汉瓦等系列产品。同年9月,汉能再次推出了基于玻璃基铜铟镓硒薄膜太阳能技术的汉墙,这是全球首套“发电墙绿色系统解决方案”。

 2019年10月,汉能铜铟镓硒太阳能发电组件入选工业和信息化部《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》。这意味着汉能发电绿色科技建材汉瓦、汉墙正式被国家主管部门认可,并列为新型绿色建筑材料,区别于传统光伏发电技术。入选上述目录的重点新材料涉及航空航天、环保、新能源、医疗器材、新型显示等数十个应用领域,皆为在品种、规格、性能或技术参数等有重大突破,具有知识产权的高新技术产品,其技术含量及附加值高,市场前景广阔,示范意义大。

汉瓦、汉墙助力“近零能耗建筑”甚至“零能耗建筑”成为现实。以汉墙为例,汉墙是植入铜铟镓硒薄膜太阳能芯片的玻璃幕墙。薄膜太阳能技术的运用让玻璃变成“发电体”。作为新型高科技绿色建材,汉墙可以与建筑墙面结合在一起,让每一栋建筑不仅节能,而且能主动创造能源,成为绿色发电站。

 


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