英利BIPV品牌故事系列——英利光伏綠色建材打造零碳建築新範本

本刊訊（記者梁曉勇 通訊員劉寧）日前，記者從英利集團獲悉，其第十一代光伏建築一體化（BIPV）新品——「青磚」「黛瓦」「琉璃」已面向市場開售。據介紹，這並不是該系列產品的第一次亮相，早在2018年，「青磚」「黛瓦」就已經有了與建築完美結合的成功示範。

在保定市北三環源盛城發集團廠區內，坐落著四棟獨立式建築「光伏+被動式+智能示範建築」，「青磚」「黛瓦」就初次亮相於此。作為英利的第十代BIPV項目，該建築樓群秉持零碳理念，通過光伏、地源\空氣源熱泵、毛細管輻射空調系統等能源技術及智慧能源管控、智慧辦公等智能系統為一體，是全年用電近平衡的近零碳建築，也是英利高度契合國家綠色建築發展，推進建築由粗放型向綠色低碳型轉變升級的示範建築項目。

「2017年底，公司涉足產業地產項目，考慮項目生產性服務的用地性質，公司上下都在思考要怎樣才能滿足當時的開發形勢呢？聯想到英利三期廠區內有一個『光伏+新型城鎮化示範項目』，是由三棟小別墅構成，其屋頂安裝了光伏採光頂，牆體的各個立面也都安裝了定製化光伏板。這為項目設計規劃提供了很多參考。於是，一種可辦公、可居住、可做生產車間的機動靈活的建築樓群思路逐漸成型。」參與項目規劃設計的馮惠介紹，「建築設計之初便考慮了綠色低碳的理念，除了採光頂，還要將光伏融入建築外牆。但在實際應用中發現，傳統的光伏板與建築材料有很大的差異，結合不好的話，外觀效果並不理想。」

於是，讓光伏板作為建築外牆材料，以全新的形式應用在建築中，成為設計之初亟需解決的一大難題。「為了解決這個問題，集團各單位緊密合作，並與建築設計院合作進行研究。」馮惠說，在不影響發電效率的前提下改進傳統光伏板外觀是一項大工程，各項工作都要經過反覆試驗測試，多次探討論證。研發人員對光伏板的顏色、磚縫大小等做了很多探索，嘗試了深藍、玫瑰金等不同顏色，以及全鋪、半鋪等多種電池板鋪設方式。並結合整體建築外立面效果，針對各種方案進行建模、製作效果圖，同時對可實施性方案及製作成本等進行探討。經過不斷嘗試，最終，集20餘項BIPV專利技術於一體的「青磚」「黛瓦」研發成功，突破傳統太陽能電池板外觀設計，兼具磚牆、屋頂瓦片和發電功能，形成具有中式藝術特色的發電建築。

「『青磚』『黛瓦』滿足建築建材標準，在推開產品迭代發展大門的同時，也推開了近零能耗建築的大門。」馮惠表示，為了達到發電用電平衡，使整體建築能源消耗達到零碳排放，需要計算光伏發電指標，換算面積，進而充分利用建築本體的立面及頂面，按照需求布置光伏。經過多次布置調整，將總裝機容量設計為97.8千瓦，安裝面積728平方米，既不失建築美感，又可持續提供每年10萬度的綠色電力。「按照常規理論40瓦/平米耗電量計算，這個裝機量可實現50%用電補充，但是按照被動式建築15瓦/平米耗電量計算，除滿足用電需求外，可實現35%外輸率。此外，25年光伏總體節能減排效益可達150萬元，相當於植樹23000棵，減少二氧化碳排放2600噸。」馮惠說。

「『青磚』作為光伏板不可避免後期維修更換，拆卸一定要簡單便捷，因此，需要改變原來單純邊框螺栓固定或幕牆隱框固定安裝方式，同時不能影響外立面效果。」參與項目建設的李波介紹，在施工應用時，經過整個團隊的反覆討論，決定採用傳統石材「幹掛」法，將光伏板去掉邊框、粘接副框，用鋁合金子母掛件實現安裝，既方便安裝又避免了傳統石材現場施工產生的揚塵等二次汙染。其次，由於電池片尺寸為「156×156」的工業級尺寸，與建築模數不相符，經過多次繪圖比對，在不失美觀與合理性的情況下，將窗位置進行尺寸微調，從而實現了外立面統一。

說到外牆施工過程，李波還分享了很多故事。為了實現「青磚」規格尺寸的標準化，以便在後續項目中得以推廣，單是鋁單板的規格種類就增加到了860種。「為了使鋁單板材料與『青磚』規格尺寸、排版布置、顏色完全吻合，我們與施工單位及鋁板廠家溝通，確定方案再實驗，幾輪下來一個多月過去了。」李波回憶道，「期間，在轉印鋁單板實驗過程中，我們發現其耐老化性能差，遇強光變色，又改成氟碳噴塗雙色鋁單板。但是噴塗雙色鋁單板規格太多，鋁板廠家無法達成統一，最後做了860種模具。」後來，施工工期加緊，到場材料的數量滿足不了施工要求，而廠家由於是人工作業，每日材料生產數量有限。為此，李波和施工人員早上6點便前往河南鄭州廠家所在地協商，讓廠家增加工人，調整加工順序，以滿足現場施工需求，等解決完所有問題再返回保定，已經是凌晨十二點多。

「隨著光伏發電技術的革命性進步，光伏綠色建材的綜合成本呈幾何級下降，目前已具備市場化應用條件，相較普通建材，安裝光伏綠色建材每平米增加600元左右，通過綜合發電收益對衝，溢出成本8年可回收，在光伏綠色建材高效發電30年的時間裡，可以穩定增益300%，全生命周期內，可源源不斷為建築提供綠色電力。」馮惠說。另據數據顯示，在綠色建築領域，該項目已申請《一種瓦片太陽能光伏組件》、《一種外掛式光伏幕牆用建築構件》、《建築用智能光伏發電磚》等專利34項，榮獲《高效高透光太陽能全玻組件的研究》等省市級科技進步獎6項，主持、參與編寫《建築幕牆用光伏系統通用標準》、《晶體矽太陽能全玻組件》等技術標準5項，培養BIPV高級專業人才300餘人。

「除了光伏方案，這個項目承包了我們許多的『第一次』，」馮惠表示，「被動式外窗、聚氨酯保溫板、地源\空氣源熱泵系統、毛細管輻射空調系統、智能家居系統等國家現行新技術、新材料的應用，推動了城市綠色低碳的生活方式和建設運營模式。」據悉，通過被動式技術應用，建築的節能效果達到了90%的標準，這比國家要求的節能標準高出了15%，優良的節能效果，使建築自身的能耗降到了極低。此外，與普通建築相比，每年還可節能2萬餘元。這4座獨棟建築的落成，真正實現「零碳、綠色、智慧、宜居」，形成超低能耗建築關鍵技術示範綜合一體化建築方案，已成功申報河北省科技計劃環資專項資助項目「超低能耗建築關鍵技術研究及示範」。

近年來，從國家到地方頻頻推出綠色建築、超低能耗建築相關利好政策，這將BIPV推向了光伏行業熱點位。無論是「青磚」「黛瓦」「琉璃」，還是未來更多的新型光伏綠色建材，英利所帶來的，不只是產品的迭代和光伏技術的迭代這麼簡單，更是對國家綠色發展戰略的積極響應，以建築能源利用為核心，多維度輸出面向未來的綠色零碳解決方案，推動人與自然和諧共生。