為期三天的固德威光電建材線上發布會,在今天圓滿落幕。
三場直播里,我們與研發合作伙伴曼寧家、凱倫、威盧克斯聯合發布了旭日瓦、北極瓦、星宇頂三款光電建材產品,為大家描繪了擁有零碳生活場景的未來。
三天議程匯聚綜合起來,就是固德威想輸出給大家的關于光電建材的完整方法論。
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旭日瓦、北極瓦、星宇頂
詮釋零碳生活方法論
基于對建筑的尊重,固德威認為光電建材需要同步具備建材和光伏雙重屬性:建材屬性要求產品美觀、防水、防火、抗風揭;光伏屬性方面則要做到安全、可靠、穩定、耐久。
針對光電建材的核心痛點,基于固德威自身對光電建筑的長期思考、客戶需求的長期調研,經過反復試錯、大量實證,工程師們研發出了三款光電建材產品,從零碳建筑、零碳陽光房、零碳出行三個角度闡釋了對零碳生活的理解。
旭日瓦——賦能零碳建筑
很顯然,要在建筑中實現光伏發電產能,建筑屋頂是最優質的場景。而坡屋面更符合我們光伏發電的傾角需求。
旭日瓦實現了與傳統屋面基層的完美融合,從以下幾方面展現了建材功能:
快速安裝技術:下部掛接的方式,同時解決了產品的結構固定和抗風揭需求;
防水方面:通過上下兩片瓦片的搭接咬合,形成密不透風的防水構造。左右兩邊采用了雙道導水槽進行輔助排水,形成以排為主、以防為輔的結構防水系統,具備優異的防水性能;
防火是建材基本的需求:旭日擁有3A級的防火性能,既通過了IEC61730的燃塊測試A級、火焰蔓延測試A級,還通過了建筑材料A級燃燒性能測試;
另外,旭日產品通過3C、TüV、CQC冰雹撞擊、載荷、防火、防水等測試,以及加速老化、高低溫沖擊、紫外線等環境箱測試,滿足了光伏標準。作為建筑光伏一體化產品,旭日瓦還通過了IEC63092認證,由此可見旭日產品通過了建材和光伏雙認證,同時也完成了綠色建材的列名。
(上海奉賢區落地項目)
星宇頂——營造零碳陽光房
固德威一直推崇積極主動產能,與威盧克斯積極主動的建筑設計理念高度吻合,雙方在零碳陽光房場景進行了深度的合作,最終形成零碳陽光房的解決方案,這是主動產能與主動建筑結合的第一步。
固德威通過建筑光伏一體化技術將產能模塊與陽光房頂面進行深度融合,巧妙的利用人們對遮陽的需求,同時實現了陽光房產能的核心功能,而且并不影響陽光房的通風采光需求。通過產能模塊所產出的綠色清潔能源完全滿足陽光房對能源需求,而且多余的能源可以用固德威儲能產品存儲起來備用。
除了主動產能之外,固德威零碳陽光房還能通過智慧控制系統通過實時監測室內空氣質量和溫濕度實現主動通風、采光、遮陽等智能控制。把主動產能、主動控制和以人為本的理念相融合。
同時,星宇頂適用于多場景陽光房,如布置了帷幔系統,頂上為可開啟的產能模塊,產能模塊具有柔和透光的功能,但并不會在室內形成光斑。當帷幔和遮陽全部開啟的狀態下,它可以說是一座景觀亭,路過的人們可以在這里小憩歇腳。對于這樣一個集成主動產能、多樣化空間的零碳陽光房,我們非常有信心。
北極瓦——護航零碳出行
現實生活中隨處可見大面積的露天停車場,利用這些停車場大量建設光伏車棚,產生的綠色電力可以有效緩解交通領域碳排放的問題。而且,作為天然的汽車高周轉場所,公共停車場是絕佳的光伏發電消納場景。結合現在新能源汽車的迅猛發展趨勢,固德威研發出了北極瓦,提出了針對車棚的一體化解決方案。
它的結構要簡潔方便而且可復制,它具備光伏發電的功能,產生清潔的電力。它還要具備儲能和充電功能,將多余的電儲存起來,需要時再給汽車充電,或提供給其他負載。再利用固德威智慧能源管理平臺,來實現對車棚的數字化、智能化管理,進一步提升一體化方案的安全和效率。
最終,我們得到了一個集發電、儲能、充電和智慧能源管理功能為一體的智能微網系統,這就是固德威零碳出行解決方案。
(安徽廣德市基地落地項目)
根據計算,以車棚這樣的場景,考慮到實際的風壓雪壓的組合影響,北極瓦比地面電站的標準組件最大變形量低60%,而且北極瓦最大能承受1.7萬帕的機械載荷,這使得北極瓦能做到滴水不漏。
實用、美觀的同時,搭建完成由北極瓦構筑的車棚周期僅需3天。固德威零碳出行解決方案還具備特有的社會價值。在工廠、商場、服務區、充電站等都可以建設光伏車棚,有助于將清潔能源的理念推廣到人們的生活中去,真正去開創零碳出行的新時代。
工商業一體化光伏屋面系統
早在2021年,固德威便在工商業單層屋面領域積極與凱倫股份進行聯合產品研發,針對高分子防水卷材屋面,實現建筑光伏一體化的技術方向進行重點攻關與突破。凱倫的TPO卷材解決屋面25年的防水難題,再融合固德威的輕質光電建材產品,共同形成安全可靠的工商業一體化光伏屋面系統。目前該項研發工作正在高效有序地推進中,這款與傳統卷材高度融合的產品將會在下一次發布會中隆重亮相。敬請期待!
我們還邀請到了來自建筑設計、行業協會、市場觀察、綠色能源領域的專家大咖,聚焦建筑光伏一體化應用與設計理念,以及光電建材在實際應用中的項目開發、設計和施工等主題干貨。
建筑光伏一體化應用與設計理念
在發布會第一天,我們邀請到了仲繼壽博士、徐寧建筑師、趙永紅博士和胡丹分析師,為我們帶來了一場精彩的關于建筑光伏一體化應用與設計理念的論壇演講。
詳見《發布會第一天 | 主動產能是實現建筑碳中和的必由之路》
零碳生活場景實施路徑
發布會第二天,來自固德威、曼寧家、凱倫、威盧克斯的技術專家為大家闡釋光電建材構建的零碳生活生態場景。
《能源變革時代下,共建光電建材生態圈》
潘洋
看見
要能看見人類針對碳的能源革命,人類社會經歷了三次大的能源革命,整體趨勢是從高碳能源向低碳或零碳能源演變。
要能看見政策頂層設計的導向。在國務院《新時代的中國能源發展》白皮書中,中國能源利用進入高質量發展新時代,建設多元清潔的能源供應體系。
重新定義零碳建筑,零碳建筑是一種高能效建筑,可現場生產或采購無碳可再生能源或高質量碳抵消的建筑,其數量足以抵消與建筑材料和運營相關的年度碳排放。
擁抱
潘總強調BIPV,重點在于I:integrated,融合)。要加入生態圈,獲得協同效應和品牌價值。而擁抱光電建材,在價格體系、比較優勢、合作共贏、市場保護都具有極高的價值。
走入
演講最后,潘總呼吁要積極加入光電建筑生態圈,不僅能夠獲得商務支持、解決方案、現場服務、售后服務,同時還能獲得軟件+硬件+服務,暢享智慧能源及金融服務支持。
《坡屋面-零碳演化之路》
秦藝
秦藝先生以坡屋頂的演化開篇,分為古代茅草屋頂、天然石板屋頂、傳統瓦屋頂、現代普通屋頂、節能型通風屋頂、零碳與屋頂。
現代普通瓦屋頂
在現代普通瓦屋頂部分,秦藝先生指出其主要功能是構造簡單、相對穩固、比較美觀。現代的屋頂,在本質上又有了巨大變革。人們不再單純地依靠天然材料,而是采用水泥和燒制的人工材料,而且更加重視屋頂的裝飾。現代普通瓦屋頂需要考慮升溫問題,屋面吸熱→阻礙熱量交流→材料過度升溫→室內溫度升高。
節能型通風屋頂
我們居住環境中有25~30%的熱量損失來自于屋頂。而在熱量傳遞中,卻有40~45%熱量來自于屋頂。在節能型通風屋頂,其功能主要圍繞在通風節能、隔熱、美觀、多重防水、安全、抗臺風、與建筑同壽命等方面。
節能型通風屋頂,據測算夏季室內天花板溫度每降低1℃,節能通風型屋面能減少空調制冷能耗約3.75%;年用電量約降低1,125kW,全年家庭用電綜合能耗降低約10%。
最后,秦藝先生著重介紹了零碳與屋頂部分,光伏+節能型通風屋面。以北京五口之家為例,屋頂可安裝光伏面積100平米,最大可安裝17KW,建筑年用電量(外購電)為0,并產生10713kWh電能用來余電上網。
《全生命周期“融合”光伏系統》
李忠人
李總以傳統彩鋼瓦屋面問題切入,向觀眾首先展示了銹跡斑斑的彩鋼瓦。固定螺絲腐蝕失效后導致的脊瓦破損,即便各種處理和形式結構,也需要循環的治理漏水。傳統彩鋼屋面+光伏瓦的翻新維修會帶來大量的維修費用(3-4元/瓦),同時伴隨高額的停產停電損失。
“好屋面,不維修”
好屋面不能在依賴傳統的化學防腐,走向物理防腐為主。
李總提出自身的思考,如何達到可靠而經濟的不翻修的鋼屋面,并提出三個特點:
1、物理防腐為主—形成強粘結的耐久覆膜;
2、不怕“碰瓷”——覆膜不會被擦碰導致脆裂剝落;
3、不必“回家”修復——覆膜劃傷后可以現場快捷修復,無需移動和烘箱等。
李總強調防水不能靠“硬拼”,要解決兩大痛點,滲漏和銹蝕,需要從傳統走向融合——拼接排水與焊接防水。
安裝光伏屋頂需要具備“目光遠、用的久、省的多”。對全生命周期綜合成本做對比。
以一萬平米屋面為例,對比傳統鍍鋁鋅彩鋼瓦,因為增加了TPO卷材復合與焊接,前期投入可能多了40萬元。但隨著時間的推移,一次又一次的維修、翻修給企業主帶來大量的工料費和停產損失,給電站帶來可觀的拆裝人工支出、組建損耗和發電損失。我們可以看出,融合瓦屋面可以節省75%的總費用。
《建筑碳中和與幸福是否可以兼得》
褚艷華
褚老師以建筑面積增長趨勢和所帶來的的建筑碳排切入,從人均碳排放來看,超出全球碳排放平均水平,另一方面也低于部分世界發達國家,其原因在于我國國內人均碳排水平還在增長,大多數發達國家已經達峰。
“主動式建筑”呼之欲出
褚老師指出,建筑以人為本,將使用者利益置于首位,以使用者的身心愉悅(Well-Being)為第一目標。未來建筑應該是一個有機的生命體。
最后,褚老師強調了建筑設計價值,“主動設計,可以尋求使用污染更少、使用更少能源、產生更少廢物的策略和適宜的技術,提供安全、健康、成本更低的解決方案”。突出本次分享主題——建筑光伏一體化,對用戶的健康舒適與更清潔未來產生積極影響。
光電建材的實際應用
發布會第三天,國內外專家聚焦光電建材的實際應用,為大家解惑。
《丹麥節能建筑中的光伏應用》
Henrik Bruun Martens
來自丹麥駐華大使館的能源參贊 Henrik Bruun Martens先生為大家介紹了建筑在未來能源中的作用。要強調能源效率,能夠從新能源投資中獲得更多;新能源對化石能源的替代;正確時間產能(能源靈活性、數字性的價值)。
我們對于能源的使用主要是考慮很多在超出設計之外的使用場景,比如能源異地的需求,比如太熱、太潮濕、高度相關的能源消費,但較少的設計和舒適度。
有價值的丹麥經驗
自1961年第一個丹麥建筑法規以來,新建筑的能源需求已經降低了95%。建筑法規對新建筑和待翻修建筑的總能源需求提出了嚴格的要求。
Martens先生以1938年丹麥開始改造的一個7000平米的政府大樓為例,能源改造包括,墻體外的保溫、新型三層低能耗窗戶、新型散熱系統、太陽能熱供暖等,結果年用電量從103降低到15kWh/m2。
隨著電力逐步走向綠色,消費也必然需要數字化和靈活性。未來的能源系統需要數字化的解決方案、數據的自由流動。
最后,Martens先生提到了哥本哈根已經構建了能夠靈活能源交易的平臺,同時強調建筑能源消費的平衡有助于綠色未來的實現,繼而能夠減輕能源賬單的開支。
《低能耗建筑的設計思路》
馮雅
馮雅博士以成都幾個實際工程應用概況切入,介紹利用了供暖空調與通風系統、太陽能光電光熱技術與建筑一體化、充分利用自然通風、天然采光與可調節外遮陽,使得建筑能耗明顯降低。
室外氣象參數與建筑圍護結構的熱工設計
在亞熱帶氣候適宜性建筑設計中,馮博士強調要遵循氣候的建筑空間形態、表皮、良好的自然通風,特點要 “通”、透”, 良好的“自然通風與遮陽”。
在低能耗建筑非透明維護結構設計中,對被動建筑計算分析,確定最合理的維護結構熱工參數,要考慮多種工況。
外窗: 通過玻璃的輻射所造成冷負荷所點比例最大,需對外窗進行遮陽設計可有效降最大,需對外窗進行遮陽設計可有效降低建筑的空調冷負荷。結果表明當遮陽系數設置為 0.2時,結果表明透過玻璃的太陽輻射負荷可降低74%。
可再生能源的利用對低耗能建筑的作用
馮雅博士以成都地區為例,成都地區太陽能資源相對匱乏,太陽能散射輻射比例較大,全年散射輻射累加占總輻射的比例約為31.8%。
應用太陽能的靜態回收期約為9.8年。在項目光伏裝機容量125KW,建筑直流負荷:101KW 自然通風(含混合)降低建筑年能耗 8% 。基本上達到凈零能耗要求的目標。
最后,馮雅博士提出了在關注超低能耗建筑、近零能耗建筑與產能建筑的關鍵技術應用問題。
1. 新能源綜合應用怎樣才算是滿足建筑筑耗?
2. 建筑節能與產系統之間的如何平衡;
3. 光伏建筑應用對于節能減排的作評價導則;
4. 產能建筑中,光伏發電與耗的季節性波動態匹配;
5. 直流技術與儲能怎么應用;
6. 可再生能源技術如何選擇。
《零能耗建筑光伏一體化設計》
羅多
羅多院長從國家零碳遠景、頂層設計政策出發,指出目前城鎮存在大量的低效能源應用場景。
實現碳中和的路徑
建筑部門如何從“建筑能效提升”、“建筑產能增強”、“能源系統脫碳”、“碳匯”“碳固”四個方面實現碳中和途徑,發展凈零能耗建筑乃至零碳園區是關鍵。
零能耗建筑需要解決的主要4個問題:可靠的節能方案、舒適的室內環境、極低的運行費用、系統產需平衡。
結合凈零能耗建筑技術體系的4種表現形式。羅多院長對凈零能耗的標準、定義、總體目標、設計方法、理念分別作出闡釋。
要實現更廣范圍的“零能耗”建筑還必須研究更先進更高效的建筑技術,使得建筑能耗進一步降低,建筑產能越來越高。如:中美清潔能源聯合研究中心建筑節能聯盟正在研究的“零能耗”技術:根據一年四季氣候變化可調圍護結構性能的智能幕墻;基于光伏發電和燃料電池的交直流混合微電網;基于人行為自學習的末端智能控制系統等。
羅多院長最后強調“正向設計”來為零碳建筑提供全周期服務。
《建筑碳中和與幸福是否可以兼得》
張勇
建筑光伏系統與屋面系統的適應性
安全性:荷載、防火、防滑、防墜落等;
使用功能:防水設計工作年限、防水等級、基本構造、主輔材選型、排水等防排水措施,以及施工、工程質量驗收和使用維護;
可行性:既有建筑屋面安裝光伏系統的檢測、評估等內容。
在屋面和防水問題上,張勇總工程師主要探討了防水設計工作年限(新建建筑屋面和既有建筑屋面)、荷載、固定方式、排水、檢修通道等問題:
最后,張總工程師作出總結,屋面+光伏的未來,是機遇與挑戰并存的,同時要關注屋面防水設計工作年限、荷載、固定方式、節能、防火、安全措施等問題。
《工商業建筑光伏一體化項目開發痛點》
孫韻琳
孫韻琳博士的報告主要分為三個部分:項目開發流程、項目特點以及項目開發痛點。
項目可行性分析
1、項目地日照資源分析
2、工商業園區分析
(1)可利用屋頂評估
(2)消納能力評估
3、項目投資及收益分析
工商業光伏項目開發痛點
痛點一 廠方/園區生產經營的不確性
痛點二 廠房問題(廠房無房產證、廠房結構問題、屋面陰影遮擋和污染、屋面漏水問題)
針對以上痛點,孫博士提出以下方法:
1、針對企業生產經營的不確定性,可根據廠房行業類型、企業性質、資金實力、自信狀況進行評估,盡可能排除或降低企業停產、拖欠光伏電費的風險。
2、針對無房產證的情況,目前尚無良好的應對措施。在項目開發過程中應先就房產的合法性作調研。
3、項目初步規劃和設計階段應充分考慮避開污染區域。同時平衡陰影遮擋與裝機容量、消納的矛盾,實現經濟目標。
4、針對廠房結構和漏水問題,須根據相關圖紙對屋面荷載作評估,確保其滿足光伏實施條件。結構不滿足的需加固處理則應考慮經濟性和對園區生產的影響。屋面條件不利的可考慮采用新型的防水方案。
與集中式地面光伏電站相比,工商業光伏項目最大的區別在于該類型項目大多以“分布式”的形式建設在工業園區、企業等廠房的屋面。以廠房屋面為載體進行安裝,不占用有限的土地資源。光伏電力直接并入企業內部電網就近使用和消納。
孫董事長緊接著就工商業光伏項目開發痛點提出應對的舉措,并強調了固德威光電建材的愿景——“讓每一棟建筑發電”!
發布會的結束,對于固德威光電建材來說只是開始。
固德威致力于通過電力電子技術,結合光電建材、儲能技術,為建筑提供完整的智慧能源一體化應用解決方案。
為了“讓每一棟建筑發電”,固德威愿意與全球優質的生態伙伴攜手共進,共同投身到能源變革的世紀浪潮中。
一起期待更舒適、更和諧、更可持續的新世紀!