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从北京中国尊到上海拉斐尔云廊,这项技术只登顶地标

来源:中国日报网

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发布时间:2019-04-22

如今,城市由“工业文明”陆续进入“生态文明”,在“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念下,全国各地都在制定城市绿色生态建设的解决方案。在这一领域,我国新能源企业汉能通过技术和设计两个层面颠覆创新,探明绿色发展新途径。


528米!北京第一高楼,在最接近阳光的地方,总能看到汉能的身影。汉能薄膜太阳能技术让屋顶“变身”太阳能发电站,不仅避免了大面积空间的浪费,还通过薄膜发电组件产生清洁电力,实现节能减排。


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中国尊屋顶铺设薄膜太阳能组件,将建筑变身绿色发电站


中国尊薄膜太阳能屋顶共铺设640块汉能铜铟镓硒薄膜太阳能组件,占用屋顶投影面积约为900平方米,太阳能组件紧紧贴合中国尊顶外形,布置在建筑屋顶;东西南北四个正方向薄膜发电组件平铺,其他方向环绕建筑中心呈32度倾角,与尊顶融为一体,呈现出一种四平八稳的磅礴气势。


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位于上海临港松江科技城正在建造的国家十三五重点工程项目拉斐尔云廊,其建筑群屋顶采用的正是汉能薄膜太阳能技术组件


“好看的皮囊千篇一律,有趣的灵魂万里挑一”。在千里之外的魔都上海,正在建造的拉斐尔云廊,全长1.5公里,由国际著名建筑师拉斐尔•维诺里操刀设计,这个建筑群最大的亮点,是一张覆盖了20多栋楼的屋顶“薄膜太阳能盖子”,铝结构的屋盖上,贴了一片片汉能柔性薄膜太阳能电池组件,如此就成了一个超大型太阳能发电云廊。波浪一般高低起伏,波峰波谷之间落差18米,总面积15万平方米,估算一下,这一个太阳能屋盖竟有20多个足球场那么大!


在整个云廊的建设过程中,不少工程都属于在全国建筑业首创,同时这一项目还承担国家科技支撑计划课题及示范项目——“可再生能源利用与建筑一体化研究与示范”,拉斐尔云廊的超大翘网将作为铝合金结构与薄膜太阳能电池一体化研究与示范的载体,为“十三五”相应课题提供参数


设计理念创新:科技诠释建筑美学


建筑,作为人类文明独特的文化符号,流传至今。昨日辉煌,今天重现。建筑被薄膜太阳能技术重新定义,一个新的时代已经开启。


具有轻、薄、柔等特点的薄膜太阳能芯片,广泛应用于建筑建材、交通运输、航空航天、国防军工、民用消费等若干可深度融合的领域,形成太阳能发电瓦、发电幕墙、太阳能动力汽车、高空长航时太阳能无人机、太阳能发电包等不同门类的移动能源产品,改变人类的能源生产和消费方式,让万物发电变为现实。


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柔性薄膜太阳能芯片制造


依托领先的薄膜太阳能技术,汉能集团研制的发电瓦“汉瓦”、发电墙“汉墙”等绿色建筑一体化解决方案结合生态建筑理念,通过设计建筑内外空间中的各种因素,使物质、能源在建筑生态系统内部有序地循环使用,从而获得一种高效、低耗、生态平衡的建筑环境。它的设计理念与传统自然价值观有相通之处,但从技术、传达、服务、设计等层面,实现更高层次的回归,具有更高的科技含量。


说起瓦和墙,它们作为常用的建筑材料,其历史悠久。古代砖瓦和砖墙均以粘土为主要原料,经泥料处理、成型、干燥和焙烧而制成。它们取之于自然,体现了中国传统自然价值观所强调的人与自然和谐相处的观点。


而汉瓦、汉墙的问世颠覆了几千年来“瓦和墙”的概念和属性。第一,从遮风挡雨到创造能源,汉瓦、汉墙赋予建筑全新的发电功能,让每一栋建筑都能够主动创造和分享清洁能源。第二,是对传统建材的一种颠覆,建材不再是一种纯粹的消费品,而是一种资产,可以不断创造新的价值。第三,汉瓦、汉墙颠覆了建筑对传统能源的依赖,让“零能耗建筑”成为可能;第四,是对太阳能应用的一种颠覆:太阳能技术只有与衣食住行等传统产业相结合,与人们的生活紧密相关,才能真正给人类造福。


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近日,薄膜太阳能汉瓦获得被称为“设计界奥斯卡“的iF金奖


好的设计反映了人们对生活品质的追求。近日,汉能汉瓦斩获素有“设计界奥斯卡”之称的德国iF设计金奖。iF奖评奖委员会在给汉瓦的评语中写道:“该产品将传统外形与节能减排完美结合,代表了薄膜太阳能技术的最新突破。使用汉瓦的房屋建筑将可能实现能源的自给自足,或至少能够消减自身的能源足迹。它拥有琉璃瓦片的外观,集合了未来太阳能产品的多种优点:一体化、高效、自然、美观。”


技术颠覆创新:承载绿色建筑理想


据了解,汉能通过全球技术整合和自主创新,掌握了世界先进的铜铟镓硒(CIGS)和砷化镓(GaAs)技术,目前,汉能各主要技术路线的薄膜太阳能芯片转换率保持和打破六项世界纪录。截至目前,汉能在全球范围内累计专利申请超过10200件,2018年每天申请专利超过30件;2019计划专利申请数量达到20000件,每天60件。


汉能汉瓦汇集了超过360项专利,创造性地将柔性的薄膜太阳能芯片与高透光玻璃相结合,是兼具美观与高效发电性能的一体化新型发电瓦。作为一款高科技生态科技产品,汉瓦采用全新的柔性薄膜太阳能芯片,芯片最高光电转换效率达到18.7%,为全球同类产品最高水平。


汉能汉墙是全球首套 “发电墙绿色系统解决方案”,在研发汉墙产品的过程中,已产出了超过700件专利及专利申请,并已获得及申请了中国3C认证和全球6个国家、地区的权威机构认证。汉墙采用全球技术领先的汉能玻璃基薄膜太阳能芯片,转化光能为电能,让建筑自主发电。汉能玻璃基薄膜太阳能电池保持着转换效率21%、量产冠军组件18.72%的全球最高转换效率纪录,转换率平均高于行业2-3个百分点,领先行业5年。值得一提的是,其技术开发CTO为全球薄膜太阳能“铜铟镓硒之父”——LarsStolt教授。


薄膜太阳能正在改变全世界的建筑


通过生态建材的使用,维系人与自然的和谐关系,汉瓦正在改变世界的屋顶。据测算一个50平米的屋顶,可以铺设汉瓦的装机容量为5千瓦,其每年所产生的清洁电力可为业主节省电费6500元左右。与此同时,“一片汉瓦,一棵绿树”,一片汉瓦的功率约为25瓦,每安装一片汉瓦,它一年所发的清洁电量相当于一棵树一年所产生的减排价值。1平方米汉瓦的功率约为85W,相当于3.4棵树,铺设100平方米汉瓦就相当于多种了340棵树。


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汉瓦适配各种风格建筑屋顶,图为福建一户欧式建筑屋顶铺设汉瓦

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汉瓦适配各种风格建筑屋顶,图为云南仿古建筑屋顶铺设的汉瓦


“一面汉墙,一片森林”。应用在高层建筑立面的“汉墙”实现了太阳能在建筑应用上的革命性突破,大幅提升了清洁能源的利用水平。理论上测算,在建筑的南立面每应用1000平米发电墙,年发电量所产生的环保效益相当于少燃烧48吨煤炭,减少125.9吨二氧化碳排放,等于为城市种了6000棵绿树。与此同时,汉墙创造的经济效益同样不容小觑。同样以安装1000平米发电墙为例,日发电量可达到326度,一年的发电量可达11.89万度。


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应用了汉能发电幕墙的广东河源华侨城


用薄膜太阳能技术赋予建筑材料“发电”的功能,建筑在遮风挡雨之外,还能像植物一样“呼吸”,创造绿色价值资产;在技术不断的突破下,低能耗建筑解决方案不再是简单使用保温、保暖的节能材料,而是充分利用阳光,节省能源及资源,提供安全、健康、舒适性良好的生活空间。契合实际发展需求,提高绿色建材的利用率,以及大力发展薄膜产业必将助力其加快新旧动能转换和产业转型升级,确保完成“十三五”节能目标任务,实现经济发展与能源节约双赢,为推动形成节能与绿色发展新模式,建设生态文明提供有力支撑。

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