节能减排需要会呼吸的建筑

发布日期: 2011-05-16

  高耸的建筑,富丽的房间,贴心的服务……从外表上看,保定电谷锦江国际酒店与其他豪华五星级酒店似乎并没有太大的不同。然而,如果从我国首座多角度应用太阳能玻璃幕墙发电示范项目的角度,来探访这座被定义为“金属与玻璃的时装”的太阳能大厦,人们或许会得到更多的启示——光伏建筑一体化,原来科技可以这样改变我们的生活。

  “呼吸吐纳”的“活”建筑

  坐落于河北保定高新区核心地带的电谷锦江国际酒店,远观像立体的“蓝精灵”。被定义为“金属与玻璃的时装”的这座太阳能大厦,是我国首座多角度应用太阳能玻璃幕墙发电的示范项目。形象点说,是一座“呼吸吐纳”阳光与电力的活的建筑。

  由于采用了不同的结构方式实现太阳能全玻组件与建筑一体化完美结合,电谷锦江已经成为世界上将不同太阳能组件应用方式与建筑结合的标志性建筑。在酒店内外,随处可见建筑节能和可再生能源技术的应用:在外围护结构方面,大厦屋顶采用了5cm挤塑聚苯板保温,外墙采用5cm厚挤塑聚苯板抹灰系统,外窗则采用低能耗中空玻璃铝合金窗。大厦外墙的五个不同方位安装了4500平方米太阳能玻璃幕墙,它不仅具有遮阳、环保、节能、隔音、美化建筑、结构牢固等特点,而且具有良好的透光性、可产生电能、降低工作及管理成本的优点。

  据介绍,整个酒店的光伏发电总装机容量0.3兆瓦,年发电量26万千瓦时,全年可节约104吨标准煤,减少二氧化碳排放量270吨,减少二氧化硫排放2.3吨,减少氮氧化合物排放1吨。而实际运营2年多来,酒店累计发电量达到57万度,实现二氧化碳减排533.5吨,相当于节省标准煤228吨。这种光电幕墙与建筑一体化的尝试、创新,在国内外尚属首例,不仅解决了制造、安装、技术等难题,而且突破了多项科研成果并取得国家专利。

  值得一提的是,太阳能发电将并入地方电网,是国内光伏发电的样板工程。

  让光伏发电实现“生命的意义”

  对于节能减排,人们的注意力往往集中在传统能源的节约利用与新能源的开拓上。实际上我们身边静默矗立的建筑,更应该受到关注。在发达国家,建筑用能已占全国总能耗的30%到40%。

  因此,如果能够将建筑与太阳能利用相结合,即光伏建筑一体化,对于钢筋水泥搭筑的人类社会实现可持续发展,显然有着重大的意义。

  光伏建筑一体化,即将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。根据光伏方阵与建筑结合的方式不同,光伏建筑一体化可分为两大类:一类是光伏方阵与建筑的结合。光伏方阵依附于建筑物上,建筑物作为光伏方阵载体,起支承作用。另一类是光伏方阵与建筑的集成。光伏组件以一种建筑材料的形式出现,光伏方阵成为建筑不可分割的一部分。

  光伏建筑一体化的优势与好处,首先在于节省了空间,不需要占地兴建光伏电站;其次是可自发自用,减少电力输送过程的能耗和费用。同时,还能够节约成本,适用新型建筑维护材料,替代了昂贵的外装饰材料(玻璃幕墙等),减少建筑物的整体造价,并且在用电高峰期可以向电网供电,解决电网峰谷供需矛盾。而最重要的,是杜绝了由一般化石燃料发电带来的空气污染。

  另一方面,太阳能发出来的电力是直流电力,它的使用也分为两种:离网、并网。离网系统一般需要用蓄电池将太阳能发出的电进行储存。而并网发电则是将太阳能电力用设备直接并入电网使用,这是一种经济、便捷的应用方式,代表着太阳能电力的应用主流,堪称光伏发电的“生命意义”。所谓太阳能并网工程就是通过专用的设备,将太阳能电池板发出的直流电转换成符合电网要求的交流电,实现太阳能发电的并网使用,经过升压后的太阳能电力可以达到与常规电力一样的要求,满足生产和生活需要。

  由此可以看出,电谷锦江国际酒店的光伏并网工程,既是光伏与建筑一体化的成功结合,又将所发电力并入当地电网服务于民,真正实现了光伏发电的最终意义。

  一体化的普及尚需时日

  近年来,借助光伏产业的兴盛,我国在推广光伏建筑一体化方面做出了巨大的努力。仅2009年国家公布的金太阳示范工程补贴,光电建筑并网项目就占了222个,共298.4MW。而2011年太阳能光电建筑应用示范项目补贴,或将达到10亿元左右。

  然而,尽管市场及产业政策均释放出了利好信号,但光伏建筑一体化的发展仍然存在着障碍。

  首先在于依旧略显高昂的成本。尽管随着技术的发展,光伏发电的成本已经在不断下降。但就光伏建筑一体化来说,仍然不够廉价。目前,我国并网光伏发电系统的建设投资为20—25元/瓦,虽然相比前几年已经大幅降低,但整体还是比较高,未来还需要从各个方面降低成本。

  其次,整个关于光伏建筑一体化的政策还不完善。据了解,可再生能源在光伏发电上落实不力,全国已经建成的并网光伏发电项目仅有极少数可以拿到国家的上网电价;由于光伏发电不连续的特点,电力部门认为只是增加了电量,没有增加实际可调度的电力装机;对于电力部门关心的安全性问题、规模应用对于电网的影响、无功补偿以及电网调度等问题都还没有相应的标准和管理规程。

  此外,还存在基本标准、规范和技术要求不健全、不配套等问题。生产光伏电池组件及配套蓄电池的企业,虽然都有较完备的产品检测制度和方法,但有的企业贯彻执行不够认真;进入市场的少数光伏产品没有商标及完备的产品说明书和安装使用手册。

    信息来源:《科技日报》

相关链接