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    1.  

      建筑光伏一體化 全國首批BIPV光伏并網項目——悅陽高標準廠房

      2021-08-31


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      項目名稱:悅陽高標準廠房項目(BIPV建筑光伏一體化)

      建設單位:江蘇悅陽光伏科技有限公司

      建筑類型:廠房類建筑

      設計時間:2020年

      建成時間:2021年

      總建筑面積:11萬平方米

      項目負責人:蘇鵬

      方案設計團隊:蘇鵬 屠怡云 仲思源 魏澍

      施工圖設計團隊:曹彥凱 李新勝 王笑顏 殷文榮 倪發銀 王穎 屠蘇 屠怡云 林山 莊岳忠 周秀騰 蔣文堯等



      2021年8月19日,建湖悅陽二期光伏電站升壓站一次性送電成功,實現正式并網。項目位于江蘇省建湖縣,總占地面積約16.5萬平方米。由北至南按生產流線走向,依次布置原材料庫,廠房,成品庫。由啟迪設計集團負責方案及施工圖的設計工作,項目現已順利投產。


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      圖片來源:新華社客戶端江蘇頻道


      悅陽高標準廠房項目是建湖在探索實施整縣屋頂光伏開發之后,全國首批BIPV光伏并網的項目。與傳統彩鋼瓦結構不同,項目創新性的直接采用光伏板作為屋面材料(即光伏幕墻),不僅解決屋面生銹、荷載不足等問題,最關鍵的是通過太陽能發電,滿足企業用電用能,極大地減少了投資成本。


      01 設計策略——精致的“大個子”


      廠區整體規劃以生產流線走向,由北至南依次布置原材料庫,廠房,成品庫。三棟建筑中間以玻璃廊道相連,便于使用。與傳統廠房稍顯不同的是,本案廠房的體量巨大,以中間廠房為例,占地面積達到了5.8萬平方米,南北向長達295米。如何處理如此大體量的建筑,成為了本次設計的一個難點。


      經過多輪方案對比,設計師發現相較于復雜的形體設計,簡潔輕盈的設計手法更益于削減巨大體量帶來的壓抑感。采用分段式設計,底部深灰色,上部淺灰色,營造輕盈的漂浮感,來削弱建筑較大的體量。在建筑的一層部分,采用1.2米的窗臺高度,之上再通體環繞1.8米高度的長窗,以貼近人且方便使用的舒適尺度為主,削弱強烈的體量差異。建筑大面積的淺灰色橫向金屬波紋板,使立面更具現代氣息。同時,隨著一天內太陽照射角度的變化,呈現細膩多變的光影效果。


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      △ 項目局部透視圖


      02 設計探索——BIPV建筑光伏一體化的應用


      2020年9月,中國提出二氧化碳排放力爭在2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和的目標。2020年12月,中央經濟工作會議把做好碳達峰、碳中和工作列為2021年八項重點任務之一。發展光伏產業,推動能源轉型,是實現碳中和目標的重要途徑之一。項目的設計及研究始于2020年,正值國家提出雙碳的戰略要求。


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      建筑光伏一體化


      建筑光伏一體化(即BIPV Building Integrated PV,PV即Photovoltaic)是一種將太陽能發電(光伏)產品集成到建筑上的技術。建筑光伏—體化(BIPV)不同于光伏系統附著在建筑上(BAPV:Building Attached PV)的形式。建筑光伏一體化可分為兩大類:一類是光伏方陣與建筑的結合;另一類是光伏方陣與建筑的集成。如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂等。


      在以上這兩種方式中,光伏方陣與建筑的結合比較常見,而本項目采用的是光伏方陣與建筑集成的方式,使光伏板成為建筑不可分割的一部分,強化建筑物的美感與科技感。


      項目成品庫屋頂,創新式的采用光伏板直接作為屋面,從內部就能直觀感受。屋頂按柱跨分為小的單元,屋面朝陽,以單元劃分斜切布置,最大化的吸收太陽能,提高光伏發電有效率。項目使用了12020片380W單晶組件,構成了建筑面積共計3.3萬平米的BIPV板屋面。


      8月19日,本項目第一期4.56MW屋頂光伏已順利并網發電,投產后首年發電量約為537萬千瓦時,25年總發電量可達到1.25億千瓦時。25年總量可以節能減排標準煤45000噸、減排CO2達12萬噸、減排SO2達 3750噸、減排NOX達1875噸,按一棵樹一天吸收16千克二氧化碳進行測算,相當于種下了820棵樹。


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      △ 成品庫光伏屋面鳥瞰實景圖(摘自:新華網客戶端江蘇頻道)


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      △ 成品庫光伏屋面實景圖(摘自:建湖新聞頻道)


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      △ 成品庫內部透視圖(摘自:建湖新聞頻道)


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      △ 成品庫光伏屋面細部


      03 設計巧思——會呼吸的廠房


      考慮到光伏板直接做屋面帶來的室溫升高的問題,方案在斜屋面最高處,每跨都布置了電動開啟窗,與底部靠外墻的窗一起,形成熱壓效應,上部熱空氣排出,下部冷空氣補入。讓建筑自由“呼吸”,從而有效降低室溫。貫徹綠色環保低能耗的設計理念,體現企業的社會責任,響應碳達峰,碳中和的政府號召。


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      △ 成品庫熱壓排風示意圖


      悅陽高標準廠房項目,作為一次BIPV建筑光伏一體化設計探索,具有重要的意義,是節能環保、新能源開發利用中的一次重要實踐。

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