“建筑領域全過程碳排放達到了49.35億噸,已經占到了中國全社會碳排放的51%”。
在21日舉行的“第八屆全國近零能耗建筑大會BIPV分論壇”上,中國建筑設計研究院、太陽能建筑研究所所長鞠曉磊分享了這樣一個數據。
在我國3060雙碳目標下,建筑領域減碳已成為必然,大力發(fā)展BIPV建筑光伏一體化,將是發(fā)展綠色建筑、有效降低建筑能耗、落實減碳行動最有效的方式之一。
那么,雙碳”背景下的BIPV為何如此重要?光伏與建筑融合的難點有哪些,怎樣更好地普及?在21日舉行的這場BIPV線上盛會上,諸多行業(yè)頂尖專家為我們帶來了答案。
雙碳目標讓BIPV迎來歷史性機遇
住房和城鄉(xiāng)建設部原副部長、中國城市科學研究會理事長仇保興在演講中表示,城市是溫室氣體排放的主角,占整個排放量的75%,而這其中又以建筑排放為主,關鍵原因是我國建筑85%以上都是鋼筋水泥。
建筑碳排包括了建筑材料、施工、運行以及回收等全過程,過往數十年,我國降低建筑能耗主要是通過發(fā)展節(jié)能建筑來實現的。從80年代開始至今,建筑的節(jié)能標準層層升級,傳統建筑節(jié)能技術發(fā)展已經陷入瓶頸,沒有更多的潛力可以挖掘。
將于2022年4月1日起實施的國家強制性規(guī)范——《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》(GB 55015-2021),其中碳排放強度有了明確強制標準,平均降低7kgCO2(m2·a)以上,按照原有建筑節(jié)能技術和思路很難實現這個目標。
“要從開源方式去解決問題而不是一味考慮截流。”中國建筑設計研究院、太陽能建筑研究所所長鞠曉磊在演講中分析,通過傳統節(jié)能所達不到的效果可以采用可再生能源,通過建筑光伏一體化讓建筑自身產能來進行補充。雙碳目標路線圖的層層落地,則讓發(fā)展建筑光伏一體化有了更高的政策要求。鞠曉磊分析,據測算,可用于光伏安裝的相應的屋頂部分,安裝潛力大概有870G瓦,市場空間非常巨大。
BIPV相較普通建筑成本最低
要實現碳達峰、碳中和,整體路線圖必然要考慮到安全性、技術可靠、成本等因素。光伏發(fā)電的成本在過去十年間下降了90%左右,在仇保興看來,助力雙碳目標,技術最可靠的就是可再生能源中間的太陽能光伏發(fā)電。
建筑與光伏深度融合的BIPV,在成本上必然受益于光伏發(fā)電技術的成熟的和其經濟性。中國建筑技術集團高級工程師王志東在分享中指出,光電建筑雖然初始投資成本看似較高,但成本是動態(tài)變化的,隨時間延續(xù),初始成本依賴發(fā)電收入會呈現持續(xù)走低的態(tài)勢,甚至在全壽命周期內出現零甚至為負,也就是成本歸零并實現盈收,而普通建筑只能靠折舊回收成本,因此光電建筑成本最低。
根據其測算,在BIPV全生命周期中, 8到10年左右的時間,光電建筑的成本已經與普通建筑持平。使用時間維度越長,光電建筑的成本優(yōu)勢就越突出。由于光電建筑既具備建材屬性又可以增加發(fā)電收益,所以可見,其成本是所有建筑形式里面價格最低的。
除了經濟性,與會專家也認為,采用建筑光伏一體化方案本身也節(jié)約土地,原地發(fā)電原地使用,即時發(fā)電量與用電高峰曲線一致,而且污染少無噪聲。
“科學和藝術從山腳下分手,那么在山頂會合。”在天津市天友建筑設計首席建筑師任軍看來,BIPV技術更是能充分體現了技術和藝術的結合。光伏技術的產品能夠成為建筑要素來存在,成為墻面、屋頂、立面幕墻,使建筑從能源的消費端轉化為能源的生產者,光伏從此將深度地進入到建筑的形態(tài)生成過程。
好的BIPV要一體融合 安全可靠
面向BIPV市場畢竟還是一個新的事物,如何進一步發(fā)展乃至真正做到普及呢?
在各界專家看來,建筑和和光伏能否真正做到一體化,深度融合是關鍵,而這也決定了BIPV最終能否成為安全可靠的建筑材料。
“什么是好的建筑光伏一體化產品,在我看來最好的BIPV就是忘了光伏本身。”中聯西北院工程設計研究院總建筑師倪欣做了一個生動的解釋,BIPV首先要滿足建材屬性,然后才是發(fā)電功能,真正實現融合成為一種可靠建材是關鍵。
跨行業(yè)復合通用型標準亟待完善
橫跨建筑和光伏兩個領域,BIPV在標準方面也存在缺失。中國建筑西北設計研究院副總建筑師職建民介紹,把光伏產品融合為建筑構件,進入建筑行業(yè)應用,需要大量跨行業(yè)的規(guī)范標準,符合建筑師應用需求,這方面需要各界努力進一步推動出臺和規(guī)范。
隆基新能源產品管理總監(jiān)楊真樂先生以“隆基隆頂”在建筑構筑物實現的案例實證,以“六高“充分解讀了“什么才是好的BIPV產品”。
一高安全性,隆基所有構建打造A級防火,通過8624防火測試;二高抗風性,已達到高于-10000Pa高抗風揭的能力,這個能力可以適用在幾乎所有17級臺風的所有區(qū)域;三高防水性, 360度鎖邊或精細度密封,通過嚴苛測試,尤其通過大降雨測試;四高抗力,隆基隆頂可直接踩踏,正面載荷可達到5400Pa;五高效率,無需預留運維通道,裝機容量提升了15%,免支架安裝,過程快捷高效。六高散熱,隆頂屋面瓦型和光伏組件結合的方式,通過快速散熱讓發(fā)電量增加了4%。
作為致力于BIPV領域的企業(yè)代表,隆基新能源董事長唐旭輝認為, 一款好的BIPV產品要從建筑視角出發(fā),充分考慮到了防火、保溫、抗風揭等建材屬性,實現了讓光伏跟建筑結合的一體化集成,是對傳統分布式光伏的升級。除了工商業(yè)建筑,還可以應用到建筑幕墻、交通、住宅等多個領域,也帶來了更好的建筑美觀度,是發(fā)展綠色建筑、有效降低建筑能耗、落實減碳行動最有效的方式之一。
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