人类社会的飞速发展,使得地球的化石能源供给能力和生态环境承载能力面临严峻挑战,传统的发展模式已难以为继,人类必须开发新的资源,开拓新的发展模式和途径。在全球呼吁发展低碳经济的时代背景下,即将举行的上海世博会紧跟当前科技创新大趋势,在筹办过程中,大规模使用太阳能光伏发电,不仅为世博会的节能减排发挥了重要作用,也对今后我国太阳能光伏技术的大规模应用具有一定的示范意义。
突破两大难题
太阳能光伏项目根据不同应用类型大致可以划分为三类:地面电站(光伏组件位于地面)、太阳能屋顶(光伏组件位于屋顶)和建筑一体化。上海世博园区3个主要场馆的太阳能发电系统都属于建筑一体化项目。
据悉,建筑一体化项目需采用具有建材功能的太阳能电池板作为场馆建筑材料,比如不透光的太阳能幕墙、透光型太阳能电池玻璃、太阳能屋顶面砖、太阳能地砖,还有像百叶窗一样的太阳能遮阳系统等。这样,只要有太阳,建筑就能发电,并直接将电能并入主电网中,避免了因光照不足可能带来的断电隐患。不过,从具体实施情况看,建筑一体化项目施工难度大,成本高。
据了解,上海世博园区主题馆和中国馆的太阳能光伏项目均由无锡尚德太阳能电力公司(下称尚德公司)具体实施,世博中心的光伏项目则由航天机电公司负责完成。“太阳能光伏建筑一体化项目是光伏项目中难度最大的”,在接受中国知识产权报记者采访时,尚德公司媒体关系部经理张建敏表示,世博会太阳能项目实施的最大难点在于,如何实现建筑与光伏组件的一体化融合,既要美观实用,与建筑本身合二为一,又要保证最大的太阳能转换效率。
据张建敏介绍,尚德公司承担的世博会光伏建筑一体化项目包括异型组件设计和光伏安装系统设计两大国家课题。为了将光伏组件和建筑风格融为一体,公司专门为世博会研发、生产了3312种单玻异型组件和330种双玻异型组件。另外,光伏系统安装是光伏建筑一体化项目施工的另一难点,需先做好钢结构,然后再安装光伏组件。在世博馆项目的施工过程中,尚德公司根据世博场馆的具体情况,单独进行了设计和安装。以主题馆为例,其屋顶由24个菱形结构组成,总面积6万余平方米,安装光伏系统总面积达3万平方米,是目前世界上单体面积最大的太阳能屋面。该馆全部采用尚德公司根据场馆要求而特别设计和制作的太阳能光伏组件,组件在屋顶呈96个三角形分布。
提供绿色能源
“世博会的太阳能光伏设施由我国自主研发和设计,目前在国际上处于领先水平。”在接受中国知识产权报记者采访时,上海太阳能工程技术研究中心副总工程师郝国强表示,一方面,在城市中实施这样大规模的太阳能光伏项目,在国际上比较少见;另一方面,世博会主题馆光伏建筑一体化并网系统规模可达2.8兆瓦,发电功率非常大,将是国内单体建筑发电容量最大的系统,而整个世博园区光伏建筑一体化并网电站建成后,将成为目前总容量位居亚洲前列的光伏建筑一体化并网电站。
2009年底,由尚德公司承建的2010年上海世博会主题馆和中国馆3.12兆瓦太阳能光伏发电系统顺利并网,目前已开始源源不断地为上海提供绿色能源。主题馆和中国馆的电站建成后,年均可发电约284万度,这意味着每年可节约标准煤约1000吨,年均减排二氧化碳约2500吨、二氧化硫约84吨、氮氧化物42吨、烟尘762吨。
尚德公司董事长兼CEO施正荣表示,太阳能光伏发电系统不仅为世博会中国馆和主题馆提供了绿色能源,更为重要的是,在世博会期间,它将向世人展示人类如何实现可持续发展、如何实现2010年上海世博会“城市,让生活更美好”的愿景。以太阳能为代表的可再生能源,是人类未来可持续发展的动力源泉,上海世博会选择太阳能作为其重要的能源供应方式,表明人类正在走上一条以无污染、零排放为终极目标的绿色低碳经济之路。
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