科技“小”镇的“大”创新
铜铟镓硒建筑光伏一体化成就“自发电”时代
中国电力新闻网记者 莫非
11月的广东，还是穿短袖的夏天，从深圳宝安机场向惠州出发，高速公路两旁都是赏心悦目的绿色。车子驶出惠州市区，闲适的小镇烟火逐渐取代了繁华都市的喧嚣，记者此行的目的地——潼湖科技小镇就隐匿于这片看似寻常的村镇之中。
2017年初，广东省发改委正式印发《广东惠州潼湖生态智慧区发展总体规划(2017-2030)》，明确将潼湖打造成 “广东硅谷”，使其成为广东黄金海岸产业带新的重要增长极。这个以“科技”命名的新兴小镇究竟有哪些独到之处?记者怀着强烈的好奇心，前去一探究竟。
建筑光伏一体化
带领科技小镇进入“自发电”时代
潼湖科技小镇位于广东最大的内陆淡水湿地——约55平方公里的潼湖湿地。烟波浩渺、鹭鸟纷飞，勾画出南方特有的秀丽景致。现代化的高楼大厦点缀在青山绿水的“仙境”中，衍生出现代与自然的和谐之美。今年9月投入运营以来，思科、深物联共同体等科技创新企业已入驻园区。
漫步在小镇，正听着小镇的工作人员讲解小镇的智慧建设，记者被眼前一栋外覆玻璃幕墙、极具现代感的几何形建筑所吸引。“这是一座会发电的房子。”工作人员笑着对记者卖了个关子。
原来，这是由国家能源集团和碧桂园集团联合打造的国内首座铜铟镓硒(简称CIGS)建筑光伏一体化(简称BIPV)科技示范建筑项目。
其装饰幕墙所采用的铜铟镓硒薄膜光伏组件不同于传统的光伏电池板，由铜、铟、镓、硒四种元素通过共蒸发真空镀膜技术镀到玻璃衬底上，厚度仅有2微米。电池体的整体厚度不超过5微米，在国际上被称为“下一代非常有前途的新型薄膜太阳能电池”。CIGS电池具有比晶硅更高的理论转化效率和更低的制造能耗和材料消耗，当前实验室最高转换效率纪录已达到22.9%。
工作人员告诉记者，这座建筑已经宣告竣工，投用发电。项目总计使用CIGS光伏组件2037块，总装机容量为200千瓦，采用“自发自用、余电上网、就近高效利用”分布式发电模式，年发电量为12.3万千瓦时，可满足建筑10%以上的用电需求，远大于国家在《绿色建筑评价标准》中规定的可再生能源提供发电比例≥4%的标准。
“这一示范项目首次在国内实现了CIGS-BIPV的统一设计、统一施工、统一验收，并采用光伏光热太阳能综合利用技术、光伏幕墙快装配技术、大数据和云平台等多项技术，让建筑由能源消费者向能源生产者转变。” 中国工程院院士、国家能源集团总经理凌文对记者说。
该项目的建成，不仅为潼湖科技小镇的“科技感”增添了亮眼的一笔，更将小镇带入了绿色电力自主供给的“自发电”时代。
创新技术
市场规模未来可期
记者查阅《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》发现，仅“十三五”期间，我国城市中光伏建筑一体化可应用面积将达17.9亿平方米，城市新增光伏建筑应用装机容量将在1000万千瓦以上。可以预见，来我国建筑光伏一体化建设的市场将是一片蓝海。
但是当前的光伏建筑一体化项目尚为“初级版”，大多是将太阳能光伏组件以光伏幕墙形式安装于建筑物外立面，并未将光伏组件作为建筑物整体的一部分有机地集成进建筑物中，没有有效结合被动式设计与主动式设计以及利用系统集成的观念，建筑物的自动化系统也基本未能有效运行。
CIGS-BIPV高度集成多项先进技术，将铜铟镓硒光伏技术与建筑工程深度融合，不仅实现了建筑美学，还能有效地为建筑物提供可再生能源，大幅提升建筑品质，可被视为光伏建筑一体化的“高级版”。
以潼湖科技小镇的CIGS-BIPV示范项目为例，其创新研发了通风式光伏墙体。“光伏幕墙与内墙形成竖向封闭空腔，既解决了建筑层间防火问题，又降低了光伏组件温度，提高发电效率。在幕墙底部和顶部设计通风百叶及空腔取热系统，结合空气源热泵将空腔内热空气收集取热提供生活热水，实现了热效能综合利用。” 国家能源集团BIPV办公室主任秦文军向记者介绍道。
有“颜值”，有“智慧”，还要够“坚强”。CIGS-BIPV光伏幕墙的安全性能相当可靠，在今年“山竹”14级台风的暴虐下，傲然屹立，无一处破损。
“BIPV不仅是光伏产业从集中式地面站向分布式发电市场转型的一个重要的市场和热点，也是建筑行业发展绿色建筑和近零能耗建筑的重要技术手段。”凌文说，我国城市建筑能耗高达社会能源总消耗量的15%，降低建筑能耗是能源革命的重要内容，CIGS-BIPV技术将引发一场能源技术革命、能源供应革命和能源消费革命，未来可预测的市场规模将超千亿元。
(关键字：铜铟镓硒“自发电”)
