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“這種瓦片也能發(fā)電嗎？”日前，在四川省攀枝花市混撒拉零碳示范村，村民郝大爺看到施工人員正在為一塊塊玄青色帶紋理的瓦片接線，好奇地提出了疑問。在得到肯定答復(fù)后，郝大爺嘖嘖稱奇：“屋頂能發(fā)電的板子咱也見過不少了，這種能發(fā)電的瓦片還是頭一回見。”
令郝大爺驚奇的發(fā)電瓦片，學(xué)名“黛瓦”，是一種完全由我國(guó)自主研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的紋理化光伏發(fā)電綠色建材。這種產(chǎn)品可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)建材，應(yīng)用在建筑外表皮任何部位，而且色彩紋理造型可定制。從外觀看，跟常規(guī)的綠色建材別無二致。由于既能發(fā)電，還具備豐富的色彩紋理，讓建筑更美觀，因此在建筑碳中和大背景下，這種能發(fā)電的新型綠色建材越來越受歡迎?；烊隼暹x擇用黛瓦代替?zhèn)鹘y(tǒng)屋頂瓦，也是出于建筑碳減排及美觀兩個(gè)方面的考量。
該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，混撒拉村是零碳示范村，因此這次新建的綠色換乘站、水光公園、百花園、公共衛(wèi)生間等公共建筑，在設(shè)計(jì)之初就明確，一定要有光伏等清潔能源融入。同時(shí)考慮到旅游帶動(dòng)效應(yīng)及美麗鄉(xiāng)村建設(shè)要求，從外觀方面，光伏元素的應(yīng)用也必須實(shí)現(xiàn)美化建筑和環(huán)境的效果。綜合考慮之后，混撒拉村選擇了在屋頂應(yīng)用這種新型光伏綠色建材，既能發(fā)電，還能滿足建筑和鄉(xiāng)村的美觀需求。從實(shí)際安裝效果看，應(yīng)用了黛瓦的建筑屋頂呈現(xiàn)出均勻一致的玄青色，與淺色墻面形成對(duì)比，營(yíng)造出“白墻黛瓦”的悠然意境；同時(shí)，在陽光照耀下，黛瓦表面紋理豐富了建筑的藝術(shù)表達(dá)，讓建筑屋頂不再單調(diào)。據(jù)初步估算，整個(gè)村莊零碳改造完成后，每年可減少二氧化碳排放量2750噸；光伏年發(fā)電量可達(dá)260萬度，相當(dāng)于減少800噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源消耗；光伏年收益約156萬元。同時(shí)，通過光伏發(fā)電自用，每年可節(jié)約居民用電60萬千瓦時(shí)。雨后零碳茶吧光伏瓦屋頂 王樂蕊/供圖
雨后零碳茶吧光伏瓦屋頂 王樂蕊/供圖


除黛瓦之外，類似這種既能發(fā)電，還具備建材功能的新型光伏綠色建材還有很多。在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，基于建筑行業(yè)嚴(yán)峻的碳減排形勢(shì)，光伏綠色建材在這兩年也迎來行業(yè)利好。就在今年4月28日，財(cái)政部等四部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于組織申報(bào)政府采購支持綠色建材促進(jìn)建筑品質(zhì)提升試點(diǎn)城市的通知》，通知明確提出，在南京、杭州、紹興、湖州、青島、佛山6個(gè)試點(diǎn)城市的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)大政府采購支持綠色建材、促進(jìn)建筑品質(zhì)提升試點(diǎn)范圍。6月6日，工業(yè)和信息化部等六部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展2022年綠色建材下鄉(xiāng)活動(dòng)的通知》，鼓勵(lì)有條件的地區(qū)對(duì)綠色建材消費(fèi)予以適當(dāng)補(bǔ)貼或貸款貼息，鼓勵(lì)企業(yè)、電商、賣場(chǎng)等讓利于民，助推綠色消費(fèi)。這些政策有力推動(dòng)了光伏綠色建材的普及應(yīng)用，也使這種新型高科技產(chǎn)品迎來飛速發(fā)展。
從發(fā)電技術(shù)路線上來說，光伏綠色建材分為薄膜和晶硅兩種，隨著晶硅技術(shù)的發(fā)展，兩者在外觀、色彩、紋理、造型等方面的差距越來越小。如今，晶硅光伏綠色建材也可以做到彩色化、紋理化及獨(dú)特形狀甚至曲度，在保證發(fā)電效率的同時(shí)，也能完全滿足建筑的美學(xué)需求。實(shí)現(xiàn)這樣的技術(shù)突破源于我國(guó)在光伏綠色建材方面的不斷積累和創(chuàng)新研發(fā)。
我國(guó)最早的晶硅光伏綠色建材誕生于2007年。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)首個(gè)光伏建筑一體化項(xiàng)目——保定電谷國(guó)際酒店，要應(yīng)用一批能發(fā)電的玻璃代替?zhèn)鹘y(tǒng)玻璃，為此誕生了我國(guó)首塊晶硅全玻光伏發(fā)電玻璃?；谶@款產(chǎn)品，我國(guó)首條專業(yè)化的光伏綠色建材生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，奠定其后續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
之后一段時(shí)間內(nèi)，由于市場(chǎng)不明朗，光伏綠色建材進(jìn)入市場(chǎng)拓展的瓶頸期，但相關(guān)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)并沒有停止。據(jù)光伏材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室綠色建材研究中心主任張翼飛介紹，2007年以來，我國(guó)的光伏綠色建材在外觀、技術(shù)路線等方面經(jīng)歷了12次更新迭代。2020年，晶硅光伏綠色建材終于突破外觀限制，實(shí)現(xiàn)了表面豐富的色彩和紋理表達(dá)，既能發(fā)電，又能美化建筑，成為新一代“能發(fā)電的城市建筑美容師”。
“光伏綠色建材首先是建材，必須滿足建筑的需求，也就是要具備美觀安全、防火防水、抗風(fēng)抗震、保溫節(jié)能等建材功能，做到與建筑同壽命。”張翼飛表示，“為兼顧光伏發(fā)電功能和建材功能，國(guó)內(nèi)企業(yè)做了大量科技研發(fā)工作。在這一過程中，我國(guó)的光伏綠色建材技術(shù)從落后于歐美發(fā)展到了領(lǐng)先全球的高度。其中，基于光學(xué)納米鍍膜技術(shù)，我國(guó)研發(fā)生產(chǎn)出了首款彩色紋理化晶硅光伏綠色建材，顛覆了行業(yè)對(duì)晶硅產(chǎn)品的認(rèn)知；而基于國(guó)際領(lǐng)先的高效能柔性技術(shù)，我國(guó)誕生了全球首款晶硅光伏曲面瓦。多年來，我國(guó)相關(guān)產(chǎn)品的專利數(shù)量達(dá)到了292項(xiàng)，為建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)作出貢獻(xiàn)。”
在發(fā)電效率和減排效果方面，隨著國(guó)內(nèi)光伏技術(shù)的發(fā)展，光伏綠色建材的轉(zhuǎn)換效率和發(fā)電量也在不斷提升。“以北方地區(qū)為例，安裝在立面的話，每平方米光伏綠色建材每年可發(fā)電145千瓦時(shí)左右，相當(dāng)于減排二氧化碳144kg。”張翼飛介紹說，“根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《‘十四五’建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》，到2025年，全國(guó)新增建筑太陽能光伏裝機(jī)容量0.5億千瓦以上，約合2.941億平方米，也就是說，到‘十四五’末期，我國(guó)光伏綠色建材每年可發(fā)電426.4億千瓦時(shí)電，相當(dāng)于為國(guó)家減排二氧化碳4251萬噸。”
從建筑行業(yè)碳中和實(shí)現(xiàn)路徑來看，光伏綠色建材不但可以有效節(jié)能減排，還是調(diào)整建筑用能結(jié)構(gòu)的必由之路，是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要一環(huán)。隨著國(guó)家鼓勵(lì)綠色建材促進(jìn)建筑品質(zhì)提升的試點(diǎn)工作進(jìn)行，相信光伏綠色建材必將從公共建筑走向民用建筑，助力建筑碳中和早日實(shí)現(xiàn)。

原標(biāo)題：新型光伏綠色建材需兼顧降碳與美觀