爱华网10月18日上午11时17分，随着球形显示器上显现出“太阳能幕墙并网发电成功”字样，我国第一家采用太阳能玻璃幕墙的五星级酒店——— 保定电谷锦江国际酒店正式投入使用。 从此，这座建筑本身产生的电力将源源不断流向当地低压电网，通过当地供电线路，走向千家万户。
这座建筑的东、南、西立面，铺设了大约3300平方米的褐色材料，看上去和大理石差不多，但实际上，这些材料全部都是太阳能电池板组成的玻璃幕墙。 而在人们不太注意的附属建筑屋顶，大堂顶部的200平方米玻璃采光区，在大门上为宾客遮风挡雨的雨棚，到处都有输出电力的太阳能板。 “能安的地方，我们全给它安上。”英利集团工程部负责太阳能电池板安装的工程师于波说，这些建筑部位所装用的太阳能板，每一部分的功能均不相同。 东南两个立面，是与大厦一体设计的太阳能玻璃幕墙；而西立面，是一组单独设计的太阳能装置，它的意义在于向人们展示如何在已建成的建筑上安装太阳能板；而在采光屋顶、雨棚设置的太阳能板，则是向人们展示太阳能装置运用的灵活性。但它们一个共同的功能就是，利用太阳能发电。 “有光就能发电，这座大厦就是一座小型电站。”于波不无得意地说，电谷锦江国际酒店最大的特色，就是铺满外墙的太阳能板，正是它们，让高耗能的大厦变成了输出电力的电站。 “我们玻璃幕墙的安装也是有讲究的。”在现场，来自保定英利集团的施工人员介绍，因为当太阳能发电系统的太阳能电池组件的电池片温度高于摄氏25度时，电池组件的功率下降，因此技术人员特别在幕墙底部和顶部设置了大量的百叶窗，通过空气的对流为幕墙降温，这就是“呼吸式太阳能玻璃幕墙”。 今年34岁的于波，已多次参与国际工程，在太阳能应用领域具有丰富经验。他说，目前国内太阳能光伏利用和建筑一体化尚处在起步阶段，而利用太阳能发电的五星级酒店，这是第一家，被列入国家可再生能源应用建筑示范工程，得到国家、省市相关部门的大力支持。 这座大厦太阳能电池板安装并网容量300千瓦，投入运营后预计年发电量为26万千瓦时，可替代104吨标准煤，可减少二氧化碳排放量75.5吨，二氧化硫排放量2.3吨，烟尘排放量1.8吨。 事实上，电谷锦江国际酒店只是规划中的“电谷广场”的第一期工程。就在它的太阳能幕墙并网发电仪式进行当天，旁边另一座利用太阳能发电的建筑会展中心——— 电谷商务会议中心正在加紧施工。 这座建筑太阳能幕墙安装面积远远大于电谷锦江国际酒店，达到9118平方米，安装容量也达到500千瓦。而规划中的三期建设，太阳能幕墙安装面积更是高达13520平方米，安装容量700千瓦。 整个工程完工后，占地14.4公顷，总建筑面积11.18公顷，包括电谷锦江国际酒店、商务会议中心、会所、服务式公寓、住宅及一座大型地下停车场在内的“电谷广场”，将建成1.5兆瓦的光伏并网发电系统，年发电量为171万千瓦时，可替代684吨标准煤，可减少二氧化碳排放量496吨，二氧化硫排放量14吨，氮氧化物排放量7吨，烟尘排放量12吨。 酒店向来是耗电大户，据统计，一家五星级酒店，每天的耗电量大约为4万千瓦时左右。相比之下，这座大厦26万千瓦时的发电量，似乎微不足道。但是，“从单纯的耗电大户，到本身能够产生电能，这本身就是一件意义非凡的事。”保定市市长于群说。 监控每一片电池板 17项新技术新规范确保发电安全 在酒店地下一层的一间布满了线路、计算机的房间内，赵建平来回走动、巡查着电脑显示屏上的一组组数据。这里，就是酒店太阳能电力的系统总控室。 赵建平是英利集团应用系统设计部经理，而他面前的设备，就是英利自主研发的光伏发电数据控制系统。赵建平介绍，这个系统可以方便地对每一块电池板的使用进行监控。 据了解，整座酒店所有太阳能电池板都实现了模块化安装和维修，因为太阳能电池板的设计寿命为25年，如果其中一块发生了故障，可以方便地将这一块进行更换，而不会对整个系统产生影响。这使得酒店并网后的管理和维护非常简单、高效。据英利在并网工程设计、建设和维护中的经验，并网工程的维护费用极少，太阳能电池板也很少有故障发生。 与此同时，这个系统还可以对所有的太阳能电池组件进行数据采集，实时记录酒店并网工程的发电量，设在酒店大厅的液晶显示器随时记录着太阳能发电系统的发电量、总发电量以及太阳能辐照度、风速等天气参数。 这些系统运行数据将即时在互联网上发布，有关人员可以在全球随时提取光伏发电系统的运行数据，为客户确定何种安装方式提供科学依据。它让我们真切感受到太阳能发电的无处不在。 “光伏发电的应用前景非常广阔。”赵建平说。光伏发电技术能直接把太阳能转化为电能。太阳能光伏电池是利用阳光照射到硅材料产生电的特性研发的，太阳能电池不只在强烈阳光照射下可以发电，在阴天也能够发电。这保证了电力的稳定。 英利集团对涉及未来太阳能建筑一体化的众多技术问题进行了研究——— 由于电池片的间距过大导致焊带变形，影响美观的技术难关；隐框式专用的太阳能全玻组件的开发；隐框及明框太阳能光电玻璃的安装与布线的技术难关；标准组件在屋顶及弧形屋顶的技术方案；光伏发电系统数据采集及通讯接口、显示设备的研究；数据上网的安全性、准确性、防干扰能力、防入侵性能研究；太阳能光电系统运行风险与控制并网系统的兼容性研究、并网接口的预留及电量上网的计量系统探索…… 在英利集团提供的资料上，相关新技术、新规范竟然有17项之多。 尽管在10月18日这一天，保定电谷锦江国际酒店吸引人们目光的是太阳能幕墙并网发电，但实际上，这座新型的建筑，在节能上也另有高招。 负责整个大厦通讯、空调、给排水和消防等工程的工程师管利，踩了踩脚下的地面：“这下面可还有文章呢。”她笑着说。这位干练的工程师介绍，整个大厦的供热和制冷全部依靠污水处理厂排放出的中水，她的脚下，就是存放这些中水的消防池。 这座大厦西边不远处，就是保定市鲁岗污水处理厂，这里处理过的废水，首先通过一个直径800毫米的水管，注入大厦内一个容积为1000立方米的消防水池。 通过压缩机，在夏天将中水温度从25摄氏度提高到30摄氏度以提取水中的冷量，在冬季将中水温度从16摄氏度降低到10摄氏度以提取水中的热量，这样从水中“榨出”大量的冷源和热源供给大厦的制冷和取暖，处理后的中水再通过一个600毫米的管道排出，这样通过不间断循环，为五星级酒店提供巨大的制冷和供热支持。“整个地下管道工程，有2800多米长。”管利说，目前完工的已经超过1000米。管利介绍，采用水源热泵首先不会燃烧矿物能源，没有有害物质排放，较之外源类的制冷和采暖省略了制冷机房和冷冻水泵间，节省了商业用地费。 当室内机选用壁挂式或立柜式时，房间内可以不吊顶装修，节省了装修费用。由于新技术的使用，系统综合能效比高，单相电源空调机组功率因数大于0.96，变压器容量可下降20%，节省了电力增容费用。 特别值得关注的是，由于采用水源换热，换热效率高，冷凝温度大大下降，压缩机能效比比风冷式高出70%-95%，比一般空调设备节能40%-60%。 当多台机组组成一个空调系统时，由于空调机组可单独开停，实现了用多少冷量开多少主机，系统能量调节比冷水机组更接近于无级调速。 由于冷却水为常温水，水输送过程中不会产生冷量衰减，能量转换只有一次，因此一个夏季空调系统运行费比传统中央空调节省20%，比风冷、VRV中央空调节省30%，比溴化锂中央空调节省40%，如果采用变频式空调机组和水路变频调节，系统节能将更加可观。 以电谷锦江国际酒店为例，按照夏季通常供冷3个月，冬季供暖4个月，每月30天，每天空调使用10小时计算，冬季水源热泵与蒸汽采暖系统运行费分别为135.3万元和276.4万元；夏季水源热泵与水冷螺杆机组制冷运行费分别为86.2万元和97.8万元，具有非常明显的费用优势。 此外，大厦的供水管路共有4条，分别是冷水、热水、热回水、中水，其中增加的中水管路负责为洁具的冲洗供水，另外大厦的消防用水、整个广场的园林绿化浇灌用水也全部采用中水提供，完全避免了在冲洗、消防和园林用水方面对自来水和地下水的使用和开采。 使用大量中水也为大厦带来巨大的经济效益，据介绍，目前保定市中水的价格远远低于自来水费或地下水开采费用，成为整个大厦另一个由节能产生的效益增长点。 而污水源热泵中央空调及热水系统应用于酒店项目，每年可利用中水737万m3，系统运行费比水冷螺杆加蒸汽系统节省188.5万元，每年可节电188万千瓦时，节约标准煤752吨，并减少了二氧化碳排放量546吨，二氧化硫排放量16.54吨，氮氧化物排放量7.52吨，烟尘排放量12.78吨。 每千瓦时电成本达4元以上 大规模推广期待新突破 “用今天的太阳——— 太阳能等可再生能源，代替昨天的太阳——— 煤炭、石油等化石能源，是不可逆转的趋势。”并网发电启动仪式结束后，保定市长于群接受了本报记者采访。他认为，光伏与建筑一体化(BIPV)代表了太阳能应用中最尖端、最先进、最有潜力的探索领域，是节能建筑的最佳选择。在目前情况下，“谁先行动，谁就主动。” 但于群同时坦承，在目前情况下，太阳能与建筑一体化目前只是一种试验和探索，并且需要政府主导，市场化的大规模推广尚待时日。 问题在于成本。“目前，光伏发电成本也很高。”赵建平分析说，尽管后期维护费用很低，但太阳能电池组建安装、逆变器、配线、支撑结构等前期工程，都需要很大投入，太阳能电池板的发电寿命一般只有25年左右，这样算下来，太阳能电池每发一千瓦时电，其成本就高达4元人民币以上。 而此次保定“电谷广场”1.5兆瓦光伏发电站投资1.08亿元，仅仅太阳能电池板一项，就有8000多万元的投入。这显然不是普通企业或者个人能够承受得起的。 此外，目前可用于建筑一体化的透光太阳能电池组件、全玻电池组件很少，商品化率不够，也是阻碍太阳能建筑一体化进展的重要原因。“关键是要有新突破。”赵建平说，此前，晶硅太阳能电池板价格居高不下，每平方米售价最低也要8000多元。传统的太阳能电池板生产工艺复杂，特别是将工业硅加工成高纯度太阳能级多晶硅的关键技术，掌握在国外几个大公司手里，造成我国太阳能组件几乎全部依赖进口的局面。英利10年来的努力，已经有效地打破了这种技术垄断，这将促使我国晶硅太阳能电池组件成本逐渐下降。 有关专家同时指出，中国硅原料——— 二氧化硅的储量占世界总储量的50%到60%之间，只要有切实可行的先进技术，太阳能发电成本将迅速下降。 实际上，中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会、绿色和平、欧洲光伏产业协会和世界自然基金会共同发布的《中国光伏发展报告》中就指出：预计到2030年左右，光伏发电将在价格上与常规能源发电持平，并逐渐成为主流能源利用形式。 英利集团则乐观估计，最晚到2015年，太阳能光伏发电的综合成本，将能够与普通电力相抗衡。“这次太阳能幕墙并网发电成功，对于未来的建筑节能有着非同一般的指导意义。”于群认为，实现科学发展，促进节能减排，将新能源技术与建筑结合在一起，大面积推广这种新型技术和新型建筑，有着重要的现实意义和指导意义。
