近日,全省首套“高效光伏熱泵機(jī)組”在中科合肥技術(shù)創(chuàng)新工程院(簡稱“合肥創(chuàng)新院”)的屋頂天臺“落戶”。即便在陰雨連綿或白雪皚皚的天氣,這個裝置也能保證穩(wěn)定的能量輸出,為園區(qū)健身房持續(xù)輸送恒溫?zé)崴?/p>
當(dāng)平凡無奇的陽光、清風(fēng)與空氣熱能遇上“科技魔法”,一場綠色能源革命正在悄然展開。
從屋頂光伏矩陣到廠房運(yùn)轉(zhuǎn)場景,這些“綠色元素”編織出綠色園區(qū)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它們被運(yùn)用到一個個場景創(chuàng)新當(dāng)中,納入園區(qū)和廠房“生態(tài)系統(tǒng)”,以“綠色能量”構(gòu)建低碳及零碳園區(qū)。
一縷縷陽光、一陣陣清風(fēng),以及那些看不見摸不著的熱能,究竟是如何“就地轉(zhuǎn)化”,成為推動綠色發(fā)展的“秘密武器”?
天臺“暗藏玄機(jī)”
在合肥創(chuàng)新院3號樓,6000平方米的屋頂天臺成為“光合作用”的“試驗田”。這里“種”的是以光和熱為燃料的科技“綠植”,它們生產(chǎn)著“綠色能量”,幫助園區(qū)實現(xiàn)年減碳量700噸,碳強(qiáng)度下降21.3%。
在這片“試驗田”數(shù)百米的長廊和步道上,看似平平無奇的配電箱,實則大有玄機(jī)。
“有光就有電,頭頂?shù)牟AЬ湍馨l(fā)電。”合肥創(chuàng)新院相關(guān)負(fù)責(zé)人汪平漫步在百米長廊下方介紹道。
玻璃為什么能發(fā)電?因為穿上了一層會發(fā)電的外衣——銅銦鎵硒金屬涂層。
作為新材料的銅銦鎵硒,與普通晶硅光伏板相比,具有弱光發(fā)電性。通俗來說,就是對光線要求更低,“不挑食”。
“每到下午,南側(cè)的高樓會阻擋太陽光,但銅銦鎵硒依舊能發(fā)電,且光電轉(zhuǎn)換率可達(dá)16%。”在弱光發(fā)電性的加持下,長廊頂部200平方米的“發(fā)電玻璃”,在白天可以源源不斷地生產(chǎn)“綠色電力”。
發(fā)的電如何存儲、調(diào)用?于是樓頂就有了形似一臺“小冰箱”的光電“蓄電池”——光儲直柔儲能柜。
“光儲直柔”是太陽能光伏、儲能、直流配電和柔性交互四項技術(shù)的簡稱。
儲能柜能收集天臺光伏發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的電能,并通過智能化控制,輸出高效、穩(wěn)定、柔性的電力,當(dāng)前主要用于天臺的路燈等。
“光伏發(fā)電為直流電,在轉(zhuǎn)換為家庭可用的交流電的過程中會有損耗,目前我們正在園區(qū)內(nèi)探索更多直流電應(yīng)用場景。以后園區(qū)內(nèi)部分會議投影、打印機(jī)會嘗試使用直流電。”汪平表示。
上千平方米光伏屋頂、銅銦鎵硒光伏玻璃走廊、風(fēng)光互補(bǔ)路燈,整個天臺成為光儲直柔的應(yīng)用“微場景”。
“科技苗”在生長
光和風(fēng),只是“綠色生態(tài)”的其中一環(huán)。在合肥創(chuàng)新院,連空氣中的熱量都被科研人員“打起了主意”。
在合肥創(chuàng)新院人才公寓的屋頂天臺上,擺放著一排排集熱真空管。不同于傳統(tǒng)的光伏太陽能發(fā)電,這里做了“能源升級”:使用3組空氣源熱泵,吸收空氣中的熱量,再疊加250平方米的集熱真空管。“雙劍合璧”的組合,解決了光照不足帶來的熱量不穩(wěn)定問題,能基本滿足人才公寓三四百人的洗澡用水需求。
這只是“光熱+空氣源熱泵”的“初代”版本。
從機(jī)械相加到結(jié)構(gòu)相融,隨著全省首套“高效光伏熱泵機(jī)組”在園區(qū)“落戶”,“綠色熱水”正式邁入“2.0版”。“初代版本”需要額外用電的弱點(diǎn),在“2.0版”得以解決,“低碳”變成了“零碳”。
合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院教授何偉是該機(jī)組的研發(fā)人,這段時間他一直在忙新設(shè)備的安裝和調(diào)試。
“光伏板吸收的熱、產(chǎn)出的電都可被空氣源熱泵所用,相當(dāng)于完成了自給自足的‘內(nèi)循環(huán)’。常規(guī)空氣源熱泵熱水器COP約為3,而這款機(jī)組COP可達(dá)到5。通俗地說就是,提供1份電能,能夠得到5份熱能。”何偉介紹,該機(jī)組每日可供應(yīng)熱水500升,當(dāng)前已接入園區(qū)內(nèi)的健身房進(jìn)行落地應(yīng)用。
新產(chǎn)品進(jìn)入市場之前,必須找到應(yīng)用場景試驗,從而收集有效反饋,打磨改進(jìn)產(chǎn)品。
今年2月,省科技廳發(fā)布了安徽省場景創(chuàng)新“三張清單”,合肥創(chuàng)新院低碳園區(qū)建設(shè)入選其中。如今,在這片場景創(chuàng)新中,越來越多的可再生能源應(yīng)用附屬配套設(shè)施不斷加入,提升了建筑綠色運(yùn)維水平。
天臺的“試驗田”里栽滿“科技苗”,在何偉及園區(qū)部分企業(yè)看來,這里既是一片“創(chuàng)新場景”,也是一個“戶外實驗室”。
當(dāng)前,何偉與園區(qū)企業(yè)中科智維合作的最新研究——新型呼吸式雙層光伏窗,也在這片“光溫適宜”的天臺“生長”。做實驗、測數(shù)據(jù)、看成效、優(yōu)設(shè)計……科研人員與科技企業(yè)在這個“戶外實驗室”不斷打磨“科技產(chǎn)品”。
綠色園區(qū)建設(shè)需要企業(yè)參與,企業(yè)科研成果的落地也需要“試點(diǎn)”。
“目前參與到低碳園區(qū)建設(shè)的有6家企業(yè),而園區(qū)內(nèi)新能源領(lǐng)域上下游企業(yè)有近百家,可以說我們有非常豐富的應(yīng)用資源。企業(yè)在園區(qū)里探索場景,園區(qū)用企業(yè)產(chǎn)品成就低碳。”汪平表示,合肥創(chuàng)新院依托園區(qū)相關(guān)企業(yè),以互利共贏的思維與企業(yè)共建綠色園區(qū)。
“綠點(diǎn)”交織成網(wǎng)
“綠色園區(qū)”正在不斷擴(kuò)容。運(yùn)用新科技、新方法減少碳排放,合肥在不斷提高建筑和園區(qū)的“含綠量”“含新量”:
合肥市科技館蜀西湖館區(qū)采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式,在場館屋頂建設(shè)了一座600千瓦屋頂光伏電站,年發(fā)電量超60萬度,用源源不斷的清潔電力打造綠色、環(huán)保、智能的“零碳場館”;
在陽光電源零碳產(chǎn)業(yè)園內(nèi),一排排屋面分布式光伏系統(tǒng)格外引人注目。在這里,借助“能碳”數(shù)字化系統(tǒng)實時監(jiān)測、智慧管理和優(yōu)化控制,光伏系統(tǒng)每年發(fā)電超600萬千瓦時,園區(qū)計劃到2028年電力消耗全部來自可再生能源;
江汽集團(tuán)新能源汽車智能產(chǎn)業(yè)園自建光伏電站,光伏系統(tǒng)總裝機(jī)容量14.14兆瓦,年發(fā)電量為1300萬度,約占公司總用電量的30%;車間、辦公樓空調(diào)采用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng),充分利用地?zé)豳Y源,比傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)能40%;
在國家級“綠色工廠”安徽龍磁科技股份有限公司,從廠房內(nèi)到廠房外,隨處可見“低碳”的蹤影。陽光下,廠房屋頂上太陽板閃耀著藍(lán)色光芒。這里安裝有3.7兆瓦的光伏陣列,累計發(fā)電超300萬千瓦時,節(jié)約電費(fèi)成本約240萬元,通過“自發(fā)自用”模式,降低企業(yè)生產(chǎn)成本……
近年來,合肥不斷深化合肥高新區(qū)國家碳達(dá)峰試點(diǎn)園區(qū)建設(shè),搭建“高新碳云”雙碳管理平臺,以工業(yè)企業(yè)為主體實施碳積分管理試點(diǎn),推動《產(chǎn)業(yè)園區(qū)碳排放管理體系建設(shè)規(guī)范》團(tuán)標(biāo)發(fā)布。2024年全市新增國家級綠色工業(yè)園區(qū)1家、綠色數(shù)據(jù)中心2家、綠色工廠9家。其中,陽光電源陽光產(chǎn)業(yè)園、江汽集團(tuán)新能源汽車智能產(chǎn)業(yè)園、長豐縣下塘鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)等3個園區(qū)列入省首批零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)籌建名單,入選園區(qū)數(shù)量約占全省1/3。
如今,一批批創(chuàng)建雙碳試點(diǎn)示范正在合肥落地生根,一系列舉措讓一個個“綠點(diǎn)”破土萌發(fā),構(gòu)建根系交織成網(wǎng)的碳中和生態(tài)叢林。
“含綠量”成“含金量”
今年的政府工作報告提出,積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和。扎實開展國家碳達(dá)峰第二批試點(diǎn),建立一批零碳園區(qū)、零碳工廠。
所謂“零碳園區(qū)”“零碳工廠”,簡單來說,是指一個園區(qū)或一家工廠在一定周期內(nèi)(通常為一年),通過清潔技術(shù)支持、碳回收等方式,對碳排放進(jìn)行減少、抵消或清除,最終實現(xiàn)碳排放總量在核算周期內(nèi)“歸零”。
在安徽,這一目標(biāo)有了清晰的路線圖。
2024年5月,《安徽省零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)方案(試行)》印發(fā)。安徽將爭取零碳負(fù)碳技術(shù)取得重大突破,到2027年力爭打造5個以上零碳產(chǎn)業(yè)示范園區(qū),到2030年力爭累計建成20個以上零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)?!斗桨浮访鞔_提出,首批重點(diǎn)支持綠色發(fā)展較為成熟的新能源汽車、鋰電池、太陽能電池等“新三樣”等領(lǐng)域以及智慧化水平較高的園區(qū)先行開展示范創(chuàng)建。
合肥的綠色發(fā)展道路愈加清晰。
2023年,國家發(fā)展改革委辦公廳公布首批碳達(dá)峰試點(diǎn)名單,合肥高新區(qū)成為全省唯一獲評的碳達(dá)峰試點(diǎn)園區(qū),成為全國僅有的10個試點(diǎn)之一。
合肥正加快綠電、綠證、碳交易市場化協(xié)同,開展光伏發(fā)電、新型儲能碳足跡核算。2025年合肥實施新能源發(fā)電裝機(jī)躍升等工程,計劃新增裝機(jī)規(guī)模210萬千瓦以上,同時加快工業(yè)、建筑、交通綠色轉(zhuǎn)型,拓展光伏建筑一體化應(yīng)用。
當(dāng)“含綠量”成為競爭力的“含金量”,這座“科創(chuàng)名城”的低碳敘事,不僅是工業(yè)轉(zhuǎn)型的樣本,更是一場以綠色為底色的發(fā)展變革——在這里,萬物生長、向綠而行。
·合肥日報-合新聞記者 張玉蓮 蔣瑜香·