采用漢能薄膜太陽能發電幕墻, 國家電投大樓“熱島”變“綠島”

　　穿過首都熙熙攘攘的人流，不難發現矗立在金融街南端的國家電投大樓。較之以往，這個標志性建筑現在有了新的注解———智慧能源示范工程，玄機就在那充滿現代感、整齊劃一的窗口和玻璃幕墻之中。而這等黑科技正是來自全球領先的薄膜太陽能發電幕墻(BIPV)解決方案提供商--漢能。

　　熱島效應讓國家電投尋路智慧能源

　　在城市中心，建筑能耗高是每一棟摩天大樓的通病，也是造成城市熱島效應的重要因素。建成于2005年的國家電投總部辦公樓也不例外。這座高60米、表面積超過10000平方米的建筑，直面東南西三向采光，讓樓內一年要度過八個月的漫長“溫室期”。

　　“南北側溫差大。南側基本是剛結束供暖季，就迎來30多攝氏度高溫。空調制冷季要從4月一直延續到11月。夏季高溫時，就像進了火焰山，空調基本沒有什么作用。”過于“熱情”的陽光，也帶來了驚人的能耗。盛夏時節，僅空調的耗電量就高達15000度(千瓦時)/天、消耗電費高達20000元/天。

　　國電投改造前照片

　　2016年3月上旬的一天清晨。國家電投董事長、黨組書記王炳華把辦公廳主任王子超、辦公廳副主任兼董事辦主任張進鳳等同志和相關單位的技術人員叫到一起，拿出幾張用鉛筆在A4紙上畫的草圖，向大家講了以“智慧能源理念”改造總部辦公樓的構想。此前，他已經帶著大家進行了多次的現場調研和技術分析。

　　2016年4月8日，國家電投黨組召開會議，強調“一定要讓這次升級改造成為樣板和典范，為我國深化清潔能源利用和發展綜合智慧能源作出一個表率。一定要在不改變外立面、不影響建筑內工作秩序、滿足采光需求和具有高度可實施性的前提下，有效降溫、有效利用太陽能、有效降低建筑能耗，一體化實現光伏發電、降溫降耗、節能減排、減少光污染等多重效果。” 而有著成功案例、并在薄膜太陽能發電幕墻產品行業居領先地位的漢能，無疑是最佳的供應商選擇。

　　發電幕墻(學名BIPV)，是指將薄膜太陽能系統集成到建筑物上，作為太陽能產品的典型代表，漢能發電幕墻產品具備多項領先的優越性，如弱光性好、高溫性能好、顏色形狀可訂制、透光均勻和環境適應性強等。

　　項目充分利用了建筑幕墻和屋頂的有效區域，采用光伏發電技術，用一棟大樓的表面積，實現了采光、隔熱、發電等多重效果，實現了能源的多級綜合清潔利用，使樓宇內部舒適度大幅提高，使建筑節能降耗與光伏發電達到了有效互補的理想狀態。這些理想的狀態來源于漢能發電幕墻產品本身具備多的項領先的優越性，比如改造后的薄膜太陽能發電幕墻，裝機總容量為170.66千瓦，在25年使用期內平均年發電12.69萬千瓦時;節約能耗70.9萬千瓦時，能夠滿足1000個家庭的年用電，可供一臺電動汽車行駛440萬千米，相當于環繞地球110圈。

　　國電投改造后照片

　　投資收益型能源改造

　　除了節能，減排的貢獻也非常明顯。與常規燃煤電廠相比，該項目每年可節約標準煤耗275.8噸，減排灰渣99.84噸，減排二氧化硫5.43噸，減排氮氧化物12.53噸，減排PM101.5噸，減排二氧化碳825.9噸，相當于在北京金融街種下45000棵樹，停用150輛小汽車。漢能薄膜太陽能發電幕墻再次顯現出了它的優勢地位，其原料選擇、電池膜加工、組件封裝等環節全部實現清潔零污染，高度契合綠色環保建筑理念及標準，是真正意義的綠色建材，通過對清潔能源的綜合利用可以達到低能耗甚至零排放的效果。

　　尤為值得關注的是該項目的節能降耗投資收益率高達9.37%，光伏發電和節能收益在25年設備周期里，可累計創收2373.5萬元。如果考慮到政府每年因此節省下來的高溫補貼費，經濟效益則更加可觀。

　　按照綜合智慧能源的先進理念，國核電力院的項目團隊創造性地將光伏節能幕墻技術應用到這一建筑節能降耗工程中，從有效降溫、滿足采光、利用太陽能、降低建筑能耗、不改變外立面、不影響建筑內工作秩序和高度可實施性等多個角度優化技術方案，瞄準減少太陽輻射、改善傳導方式、加速空氣對流3條主要途徑，綜合考慮了景觀效果、降溫節能、結構承載力、工程量、成本收益、消防安全、重點難點等多重技術指標，最終提供了包括BAPV獨立光伏幕墻、BIPV透光型光伏節能幕墻、智能光伏百葉窗在內的12套解決方案。

　　經過教科書式的研發過程和“樣板間”的實效演示，項目確定了在采光區和非采光區分別使用高透光低輻射雙銀LOW-E玻璃和發電幕墻組件的方案。它看起來和普通玻璃幾乎是一模一樣，但漢能的這塊發電幕墻組件玻璃不僅能夠有效利用照射在建筑表面的太陽能發電，還可以憑借透過系數僅為原玻璃1/5的巨大優勢，減少室內太陽輻射60%，光電轉換效率可達9.44%;而采光區的雙銀玻璃，能夠在高透光的同時降低傳熱系數21%。綜合起來，平均降低室溫5~8攝氏度，大幅縮小了南北側溫差，冬暖又夏涼，保溫又保冷。改造后樓內南側的溫度降了下來，舒適度好多了，空調制冷季比以往也大大推后了。

　　這樣一來，使該項目在利用建筑幕墻發電的同時，大大減少了室內太陽輻射，一舉實現了集光伏發電、降溫降耗、節能減排、減少光污染于一體的最佳效果，建筑室內視覺效果與原有裝修風格完全統一，建筑外立面造型也得到了延續。

　　發電幕墻光伏組件屬于定制型產品，施工中發現，在經過衰減周期過后，其技術質量參數仍高出廠家承諾數值的30%以上。換句話說，設備質量太好導致了系統之間的不匹配。“比質量更重要的是精確。”經過反復測試和計算，模擬了各種運行工況，最終圓滿解決了這個“過猶不及”的問題。

　　針對多樣的室內分區和裝修風格，設計人員對每一間會議室、辦公室、會客廳和休閑區都進行了差異化分析，將1854平方米范圍內的1858塊BIPV光伏組件，逐一進行編號，對設計、制造、檢測、安裝、調試提出了很大挑戰。雖然沒有先例可鑒，項目團隊還是保持了科學的態度和成熟的自信。每當遇到新難題，項目總工李東健和設計總工程師胡彬都會集中團隊智慧，把任務細化分解，明確主攻方向，讓需求及時落實到設計之中。

　　智慧能源的誘人前景

　　從該項目的成果橫向來看，應用光伏幕墻技術建設低排放友好型建筑的效益是驚人的。以北京市西城區為例，這里有近100萬平方米建筑外立面，如果全面實施建筑光伏一體化改造，平均每年可節約耗電量1億千瓦時，能夠滿足14萬戶家庭的生活需求。

　　如果將視野面向全國，推進低碳智慧型城市建筑作為十三五發展規劃的新舉措，預計將建成5000個超低能耗建筑，建筑面積超過1億平方米。我們相信，漢能的發電幕墻將會是薄膜太陽能發電的未來，并且在探索薄膜太陽能組件的道路上一直走下去。

　　海南漢能光伏生產基地廠房BIPV薄膜發電項目

　　作為在全部電力裝機容量中清潔能源比重占42.9%的中國五大發電集團之一，作為我國三大核電開發建設運營商之一，國家電投本身就具有鮮明的清潔發展特色。現在，它正在實施“彎道超車”總策略，力求當好核電自主化發展的引領者、能源革命的推動者、“一帶一路”倡議的實踐者和國企改革的先行者，在核電強國夢、綠色能源夢征程上邁出扎實步伐。“綜合智慧能源”這一新生動能，恰被國家電投視為“彎道超車”的一個重要動力源，被用心打造著。

　　安裝漢能薄膜太陽能發電幕墻國電投辦公樓演繹著“光伏+智能樓宇”為核心的綜合智慧能源進行曲，打開了以創新引領能源結構調整的全新天地，全景實踐創新、協調、綠色、開放、共享“五大發展理念”;當炙熱陽光變成和煦照明，高能耗燥熱變為友好型舒適，在讓所有人感到驚喜的同時，也開啟了一種能源替代、需求側管理的全新方略。由綠色共享給這座建筑帶來的新感覺才剛剛開了個頭，未來，把電、熱、氣、水等能源綜合智慧利用起來，將成為下一個目標。