在車水馬龍的深圳龍崗區(qū),有這樣一片綠洲,這里天藍(lán)山綠水清,生態(tài)環(huán)境十分優(yōu)美,它就是深圳國(guó)際低碳城。
這里已經(jīng)成功舉辦多屆深圳國(guó)際低碳城論壇,成為國(guó)家開(kāi)展低碳合作交流的重要平臺(tái)和綠色低碳技術(shù)應(yīng)用的示范窗口。低碳城會(huì)展中心集聚太陽(yáng)能光伏、智慧直流小屋和微藻氧吧等120多項(xiàng)核心低碳技術(shù)……
一片綠蔭中,有一座高樓拔地而起,它的形態(tài)與一般的摩天大樓不同,仿佛是從未來(lái)穿越而來(lái),充滿了科技感。這座大樓便是深圳國(guó)際低碳城的標(biāo)志性建筑——未來(lái)大廈。
2020年6月7日,隨著最后一根鋼梁徐徐升起并成功吊裝,由中建科工承建的建科院未來(lái)大廈項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)順利封頂。該項(xiàng)目總投資約7億元,占地面積11038平方米,容積率4.0,建筑面積62874.09平方米,地上24層。地下2層。項(xiàng)目整體采用鋼結(jié)構(gòu)模塊化的建造方式,包括辦公、會(huì)展會(huì)議、實(shí)驗(yàn)室、專家公寓等多種業(yè)態(tài),同步推進(jìn)綠化景觀、裝修等專項(xiàng)工程。
這個(gè)建筑最為人稱道的便是它的“光儲(chǔ)直柔”系統(tǒng)。公開(kāi)資料顯示,光儲(chǔ)直柔(PEDF),是在建筑領(lǐng)域應(yīng)用太陽(yáng)能光伏(Photovoltaic)、儲(chǔ)能(Energy storage)、直流配電(Direct current)和柔性交互(Flexibility)四項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)稱。接下來(lái),小編就給諸位詳細(xì)講解一下。
“光”即太陽(yáng)能光伏技術(shù),這個(gè)無(wú)需多言,體量巨大的建筑外表面是發(fā)展分布式光伏的空間資源。據(jù)悉,未來(lái)建筑充分利用BIPV的光伏形式,其中含碲化鎘薄膜組件20kWp,單晶硅組件146kWp。
“儲(chǔ)”即儲(chǔ)能技術(shù)。但建筑中的儲(chǔ)能技術(shù)可不僅僅局限于電化學(xué)儲(chǔ)能,未來(lái),隨著電動(dòng)車的普及,具有雙向充放電功能的充電樁可將電動(dòng)車作為建筑的移動(dòng)儲(chǔ)能。據(jù)了解,未來(lái)大廈的儲(chǔ)能容量為277kWh/100kW,其中鈦酸鋰電池77kWh,磷酸鐵鋰電池80kWh,固態(tài)鉛電池120kWh,另外還有電動(dòng)車等效儲(chǔ)能11*20kW*2h。
“直”即直流技術(shù)。直流與交流相比具有形式簡(jiǎn)單、易于控制、傳輸效率高等特點(diǎn),在航空、通信、艦船等專用系統(tǒng)中都大量采用直流供電系統(tǒng)。但由于過(guò)往技術(shù)的局限性,直流變壓困難、傳輸距離有限,在建筑低壓配電系統(tǒng)中一直采用交流形式。但隨著電力電子技術(shù)發(fā)展,直流變壓?jiǎn)栴}逐步得到解決,建筑直流供電系統(tǒng)重新為行業(yè)所關(guān)注。而未來(lái)大廈則是全國(guó)首個(gè)走出實(shí)驗(yàn)室規(guī)模化應(yīng)用的全直流建筑項(xiàng)目。南方電網(wǎng)深圳供電局電力科學(xué)研究院直流配電研究所主管趙宇明介紹:“在未來(lái)大廈里,我們首先通過(guò)一個(gè)變換器,讓交流電變成直流電。憑借直流供電系統(tǒng)降低電力傳輸損耗的優(yōu)勢(shì),未來(lái)大廈整體用電能效提高5%以上”。研究人員為大廈的直流電設(shè)計(jì)了375伏和48伏兩種電壓等級(jí),前者適用于充電樁、空調(diào)等大功率用電,后者則用于照明、電腦等小功率用電。“直流48伏電壓對(duì)人體而言非常安全,就算不小心碰到也不會(huì)有生命危險(xiǎn)。”趙宇明說(shuō)。
“柔”即柔性用電技術(shù)。柔性是指能夠主動(dòng)改變建筑從市政電網(wǎng)取電功率的能力。這也是“光儲(chǔ)直柔”系統(tǒng)的最終目的,使建筑用電由剛性負(fù)載轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝载?fù)載,解決當(dāng)下電力負(fù)荷峰值突出問(wèn)題以及未來(lái)與高比例可再生能源發(fā)電形態(tài)相匹配的問(wèn)題。未來(lái)大廈的設(shè)計(jì)采用了基于直流母線電壓的自適應(yīng)控制技術(shù),解決了傳統(tǒng)交流并網(wǎng)光伏系統(tǒng)出力隨機(jī)、儲(chǔ)能和光伏耦合控制穩(wěn)定性差的問(wèn)題,特別適合負(fù)荷需求多樣化、分布式新能源規(guī)?;尤氲囊?。
有如此強(qiáng)的科技加持,未來(lái)大廈竣工完成便碩果累累,先后入選中美建交四十周年40項(xiàng)科技成果、獲得Active House 10周年國(guó)際大獎(jiǎng)等榮譽(yù),不僅如此,深圳建科院未來(lái)大廈也是習(xí)近平總書(shū)記與奧巴馬簽署的中美清潔能源聯(lián)合研究中心框架下中方建筑節(jié)能板塊2個(gè)示范項(xiàng)目之一。2022年被列入深圳市首批近零碳排放建筑試點(diǎn),也作為第一批民用建筑接入到深圳市虛擬電廠平臺(tái)。2023年2月23日未來(lái)大廈光儲(chǔ)直柔應(yīng)用示范項(xiàng)目獲批第三批智能光伏試點(diǎn)示范項(xiàng)目。建科院稱,該項(xiàng)目或?qū)⒁I(lǐng)未來(lái)建筑的設(shè)計(jì)與建筑規(guī)范至少15年之久。
原標(biāo)題:這個(gè)“光儲(chǔ)直柔”案例,或?qū)⒁I(lǐng)未來(lái)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范15年