記者 李蕾
“最近，研究院二期工程已經(jīng)完成了。其中一棟示范樓的能源不僅能夠通過新能源自給自足，還能給整個研究院園區(qū)供能。”長三角可持續(xù)發(fā)展研究院常務(wù)副院長柳劍雄近日向記者介紹。
坐落于青浦區(qū)金澤鎮(zhèn)大觀園片區(qū)的長三角可持續(xù)發(fā)展研究院，是由同濟大學(xué)牽頭滬蘇浙皖“華東八校”高校聯(lián)合設(shè)立的。在這里，不僅集中了高校的科研優(yōu)勢，還匯聚了相關(guān)綠色低碳企業(yè)的智慧，將各種低碳減排的新技術(shù)集成于此，形成一個長三角可持續(xù)發(fā)展的科創(chuàng)平臺與碳中和技術(shù)示范基地。
研究院牽頭同濟大學(xué)11個學(xué)科編制的“水鄉(xiāng)客廳”近零碳專項規(guī)劃明確，以長三角原點為中心，在上海青浦、江蘇吳江、浙江嘉善三地交界處總面積約35.86平方公里的區(qū)域，建一個碳中和導(dǎo)向下的世界級水鄉(xiāng)客廳。世界級水鄉(xiāng)客廳有著清晰的減碳目標：到2035年，相比于基準情景的碳減排率達到80%左右，單位生產(chǎn)總值碳排放達到0.03噸/萬元左右。
長三角可持續(xù)發(fā)展研究院是“水鄉(xiāng)客廳”的縮影，傳統(tǒng)江南園林和先進低碳技術(shù)在這個小院子里碰撞、交融。
微縮仿真
走進同濟大學(xué)長三角可持續(xù)發(fā)展研究院，看上去“青磚灰瓦”古色古香，背后卻隱藏著不少“黑科技”。
“這是個生態(tài)公廁，它的水源不用外接自來水，就能形成‘自循環(huán)、零排放’。”柳劍雄解釋，通過對廁所糞污的凈化處理，循環(huán)沖廁使用，廁所節(jié)水率可超過90%，全程無廢物排放，資源回收利用，減少碳排放。這一外接處理設(shè)備可用于無排水管網(wǎng)地區(qū)、缺水干旱區(qū)、旅游風(fēng)景區(qū)、高速服務(wù)區(qū)等場景的生態(tài)公廁。
研究院還通過實物展示了一種農(nóng)村污水治理的“資源驛站”EOD模式。簡單來說，就是為了解決農(nóng)村污水處理設(shè)備集中投入改造之后維護難的問題，在農(nóng)村分散式污水處理地埋設(shè)施旁，建設(shè)光儲充一體化的光伏充電站及便民驛站等設(shè)施。
地埋設(shè)施采用智慧化平臺管理，大大降低運維成本。而安裝在車棚頂部的光伏板為地面停車場和污水處理設(shè)備提供能源，同時，儲能系統(tǒng)將余電進行存儲，滿足陰雨天、夜間使用。
光儲充一體化車棚下面還設(shè)有雙向直流充電樁，通過雙向充電，可以充分發(fā)揮電動汽車電池儲能的潛力，以惠及整個園區(qū)的綜合能源系統(tǒng)。在能源產(chǎn)生時捕捉和儲存多余的太陽能給新能源汽車的電池，在用電高峰或停電的時候為園區(qū)電網(wǎng)供電。
這些改造，都在外觀上與這座中式庭院融為一體。
生態(tài)客廳
“你們看，這是我們的生態(tài)客廳。”柳劍雄帶著記者來到一間會議室，一進門便隨手打開室內(nèi)頂燈，“這是直流燈，這是直流空調(diào)，整個會議室配置了光儲直柔新型建筑供電系統(tǒng)。”
“我們?nèi)粘Ｕ彰魇褂玫氖?20伏的交流電，而這里使用的是48伏的低壓直流電。”柳劍雄解釋，光伏發(fā)出的是直流電，直接供應(yīng)給直流電器可以減少能耗，提高用電效率；同時，通過柔性用電方式達到削峰填谷，緩解電網(wǎng)壓力的作用。
不僅如此，生態(tài)客廳還有很多“小機關(guān)”。墻壁使用的面板是用咖啡渣循環(huán)再生而成的裝飾面板，涂料是一種無機礦物涂料——竹炭土?？諝馔ㄟ^竹炭土?xí)r會產(chǎn)生強大的共振效應(yīng)，極利于電離子流離析出，只需微弱的動能就可以釋放出大劑量、小粒徑的負氧離子，在室內(nèi)形成純凈的負離子場域。
在窗戶前，柳劍雄拿出一個測紅外線的儀器，上面讀數(shù)顯示4.6瓦/平方米，而移動到旁邊一扇窗戶前，儀器讀數(shù)馬上變成了137瓦/平方米。原來，第一扇窗戶涂了一層薄薄的玻璃保溫隔熱涂層，它采用最新的納米和溶膠凝膠技術(shù)制成，含有高性能紅外線吸收劑和紫外線吸收劑，阻擋了大量的紅外線和紫外線進入室內(nèi)，起到很好的保溫隔熱效果，卻不影響視野的清晰度。
這些新技術(shù)，并不是來自一家企業(yè)，而是不同企業(yè)技術(shù)的集成，這里成了政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同推進的科創(chuàng)平臺。在小院子里，同濟大學(xué)—寶業(yè)集團建筑碳中和研究中心等機構(gòu)都已掛牌。而在前不久舉辦的示范區(qū)開發(fā)者大會上，同濟大學(xué)已與中國節(jié)能環(huán)保集團、同濟科技等5家企業(yè)簽約成立研究中心，這些研究中心都在小院子里有了展示區(qū)域。
系統(tǒng)示范
不僅僅是科技創(chuàng)新的集中展示區(qū)，這些低碳減排的技術(shù)匯聚在一起，綜合形成了一個接近“零碳排放”的系統(tǒng)。
目前，研究院的二期項目已基本完工，集中展示多種新型減排技術(shù)。依靠屋頂光伏、地源熱泵以及各種節(jié)能減排的設(shè)施，整棟樓的能源不僅能夠自給自足，還能將多余的能源“反向供給”給整個研究院。
在二期，園區(qū)形成了一套完整的綜合能源系統(tǒng)。各樓宇的控制系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、并網(wǎng)型微電網(wǎng)系統(tǒng)，最后通過一個可視化的數(shù)字孿生能碳智慧管理平臺，運用AI算法調(diào)動用能終端的調(diào)節(jié)響應(yīng)，實現(xiàn)了將傳統(tǒng)電力系統(tǒng)“發(fā)—輸—變—配—用”的單相過程，轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;源—網(wǎng)—荷—儲—充—控”的一體化循環(huán)過程，最終達到能源流動態(tài)平衡。
而這樣一種“綠色能源系統(tǒng)”不只應(yīng)用于研究院的建筑中。記者看到，在“近零碳園區(qū)數(shù)字孿生平臺”的大屏幕上，不僅有園區(qū)建成以來每年的碳排放量、園區(qū)碳匯總量等綜合性數(shù)據(jù)，還展示了建筑、能源、交通、環(huán)境、農(nóng)業(yè)等細分領(lǐng)域的碳排放情況。就拿林地碳儲量來說，樟木的碳儲量最高，廣玉蘭、水杉、銀杏的碳儲量依次降低。“有了這份針對不同樹木品種的碳儲量表格，就能在進行城市綠化設(shè)計時供園林綠化部門從增加碳匯的角度來合理配置植物的品種。”柳劍雄告訴記者。
未來，同濟大學(xué)—南京大學(xué)污染控制與資源化研究國家重點實驗室，以及同濟大學(xué)城市污染控制國家工程研究中心，也有望落戶示范區(qū)，將大大提升示范區(qū)在綠色低碳生態(tài)方面的創(chuàng)新策源功能。
