從室外看，大運河博物館南側(cè)形似巨帆，高高揚起，北側(cè)形如船只，堅實厚重，仿佛是鑲嵌在城市森林中的“古韻風帆”。大廳內(nèi)，陽光透過屋架上的玻璃灑入室內(nèi)，在地面上形成一條條金色的影子，仿佛進入了中國古建筑的大殿。而這種玻璃在給我們帶來空間震撼的同時，還有著另一個獨特的功能——發(fā)電。
大運河博物館結(jié)合自身大屋架的形式特點，在金屬屋面上分布有364塊薄膜光伏玻璃，這種玻璃可不是在普通玻璃的基礎上增加薄膜電池組件，而是將建筑專用的鋼化玻璃進行夾膠及中空設計后，再增設薄膜電池，實現(xiàn)建筑功能和發(fā)電效果的完美結(jié)合。
傳統(tǒng)的太陽能組件給人們的第一印象是由很多藍黑色的小方塊組成的太陽能板，這種晶硅太陽能板用于建筑中，通常獨立于建筑構(gòu)件之外，無法達到與建筑的一體化設計，難以滿足建筑師對建筑形式和效果的要求。而用于大運河博物館屋架上的薄膜光伏發(fā)電玻璃，則是一種全新的光伏組件。
那么，這種發(fā)電玻璃與傳統(tǒng)光伏組件相比有哪些優(yōu)勢呢？北京城建集團首都博物館東館項目執(zhí)行經(jīng)理賈成亮向記者揭開光伏玻璃的“面紗”。“因為薄膜太陽能電池的吸光層非常薄，其厚度介于幾百納米至幾微米之間，而一般晶體硅太陽能電池的厚度為150微米至200微米，是薄膜太陽能電池吸光層厚度的近百倍。因此，與晶硅電池相比，薄膜光伏發(fā)電玻璃更容易實現(xiàn)建筑光伏一體化。”賈成亮說，與傳統(tǒng)晶硅太陽能板不同，這種薄膜對全光譜吸收都較好，所以在清晨、傍晚等弱光條件下發(fā)光效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的晶硅電池。
工藝上，薄膜太陽能電池是通過鍍膜工藝在玻璃基板上制備發(fā)電薄膜，再通過激光刻劃工藝將膜層分割成若干子電池并進行串聯(lián)。這樣的一番操作下，子電池分割寬度視覺不易察覺，具有很好的顏色一致性和透光一致性。
此外，作為新一代太陽能電池，薄膜太陽能電池還具有節(jié)省原材料、耗能低、無污染、可大面積生產(chǎn)等突出優(yōu)勢，不僅功率輸出優(yōu)異，還可以通過降低太陽的熱量和調(diào)控入射太陽輻射，減少建筑物空調(diào)能耗、改善自然采光效果和提高視覺舒適性，應用到建筑上也更安全可靠。“這種薄膜的透光率也可以根據(jù)需要進行調(diào)整，通常透光率為20%至40%。當然，透光率和發(fā)電效率成反比，也就是說透光率越高，發(fā)的電也就相應減少了。”賈成亮說。
據(jù)介紹，這些光伏玻璃發(fā)的電會就近匯入場館內(nèi)配電系統(tǒng)，其裝機量為48.4千瓦，年發(fā)電量為5萬至6萬度，這些電可提供場館二層東、西兩個展廳的普通照明用電。因采用“自發(fā)自用，余量上網(wǎng)”的模式，冬天太陽光日照不足時，由市政電力供電，市電與太陽能電力有機結(jié)合、切換自如。目前，屋面光伏發(fā)電已基本安裝完成。
同時，在建設中，大運河博物館還采用高性能圍護結(jié)構(gòu)設計、區(qū)域能源技術(shù)、中水系統(tǒng)、熱回收技術(shù)、一氧化碳與二氧化碳濃度監(jiān)測系統(tǒng)、節(jié)能燈具、1級節(jié)水器具、節(jié)能電梯等多項綠色技術(shù)，最大限度降低能耗。據(jù)測算，項目投入運行后的實際碳排放約79.4公斤/平方米/年，減碳比例約37.5%，相對未采取節(jié)能減排措施的公共建筑，每年將減少約4755噸二氧化碳排放。
來源：北京日報
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