這幾日,全省首套“高效光伏熱泵機(jī)組”在合肥創(chuàng)新院的屋頂天臺(tái)“落戶”,這個(gè)突破性裝置打破傳統(tǒng)能源桎梏,即便在陰雨連綿或白雪皚皚的極端天氣里,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>
全省首套“高效光伏熱泵機(jī)組”破解傳統(tǒng)能源桎梏
當(dāng)平凡無(wú)奇的陽(yáng)光、清風(fēng)與空氣熱能遇上“科技魔法”,一場(chǎng)綠色能源革命正在悄然展開(kāi)。
從屋頂光伏矩陣到廠房運(yùn)轉(zhuǎn)的每個(gè)場(chǎng)景,這些“綠色元素”編織出綠色園區(qū)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它們還被運(yùn)用到一個(gè)個(gè)場(chǎng)景創(chuàng)新當(dāng)中,納入到園區(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(yáng)光、一陣陣清風(fēng),以及那些看不見(jiàn)摸不著的熱能,究竟是如何“就地轉(zhuǎn)化”,成為推動(dòng)綠色發(fā)展的“秘密武器”?
平平無(wú)奇的天臺(tái)“暗藏玄機(jī)”
在合肥創(chuàng)新院,6000平米的屋頂成為“光合作用”的“試驗(yàn)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(shí)現(xiàn)年減碳量700噸,碳強(qiáng)度下降21.3%。
這是如何做到的?
答案藏在合肥創(chuàng)新院3號(hào)樓的天臺(tái)。數(shù)百米的長(zhǎng)廊和步道,還有看似平平無(wú)奇的配電箱,實(shí)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(zhǎng)廊下方介紹道。
玻璃為什么能發(fā)電?因?yàn)榇┥狭艘粚訒?huì)發(fā)電的外衣——銅銦鎵硒金屬涂層。
作為新材料,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(lái)說(shuō),就是對(duì)光線要求更低,隨遇而安“不挑食”。
“每到下午,南側(cè)的高樓會(huì)阻擋太陽(yáng)光,但銅銦鎵硒依舊能夠發(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(zhǎng)廊頂部200平方米的“發(fā)電玻璃”,在白日可源源不斷地生產(chǎn)“綠色電力”。
有了電力,如何存儲(chǔ)、調(diào)用?于是樓頂就有個(gè)光電“蓄電池”——光儲(chǔ)直柔儲(chǔ)能柜。它形似一臺(tái)“小冰箱”,不過(guò),存的不是食物而是電。
“光儲(chǔ)直柔”是太陽(yáng)能光伏、儲(chǔ)能、直流配電和柔性交互四項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)稱。
儲(chǔ)能柜能收集天臺(tái)光伏發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的電能,并通過(guò)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(tái)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(guò)程中會(huì)有損耗,目前我們正在園區(qū)內(nèi)探索更多直流電應(yīng)用的場(chǎng)景,以后園區(qū)內(nèi)部分會(huì)議投影、打印機(jī)會(huì)嘗試使用直流電。”汪平表示。
園區(qū)變身“實(shí)驗(yàn)場(chǎng)”, 合肥創(chuàng)新院打造場(chǎng)景創(chuàng)新
千平米光伏屋頂、銅銦鎵硒光伏玻璃走廊、風(fēng)光互補(bǔ)路燈,整個(gè)天臺(tái)成為了光儲(chǔ)直柔的應(yīng)用“微場(chǎng)景”,構(gòu)建起一番“綠色生態(tài)”。
場(chǎng)景創(chuàng)新里“科技苗”在生長(zhǎng)
光和風(fēng),只是“綠色生態(tài)”的其中一環(huán)。
在合肥創(chuàng)新院的這片“試驗(yàn)田”里,連空氣中的熱量也被科研人員“打起了主意”。
合肥創(chuàng)新院人才公寓的屋頂平臺(tái)上放著一排排集熱真空管,不同于人們常見(jiàn)的光伏太陽(yáng)能發(fā)電,這里還做了“能源升級(jí)”:使用3組空氣源熱泵,吸收空氣中的熱量,再疊加250㎡的集熱真空管——“雙劍合璧”的組合,解決了光照不足帶來(lái)的熱量不穩(wěn)定問(wèn)題,基本滿足園區(qū)內(nèi)人才公寓三四百人的洗澡用水需求。
而這只是“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,3月中旬,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”被徹底解決,“低碳”變成了“零碳”。
何偉,合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院教授,是該機(jī)組的研發(fā)人。這段時(shí)間他一直在忙著新設(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,通俗說(shuō)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500L,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(chǎng)之前,必須找到應(yīng)用場(chǎng)景試驗(yàn),從而收集有效反饋,打磨改進(jìn)產(chǎn)品。
光伏屋頂、光儲(chǔ)直柔系統(tǒng)、風(fēng)光互補(bǔ)路燈、光伏車棚、銅銦鎵硒光伏玻璃走廊、光伏直驅(qū)空調(diào)、雨水收集利用系統(tǒng)……今年2月,安徽省科技廳發(fā)布了“關(guān)于發(fā)布安徽省場(chǎng)景創(chuàng)新‘三張清單’”,合肥創(chuàng)新院低碳園區(qū)建設(shè)就入選其中。如今,在這片場(chǎng)景創(chuàng)新中,越來(lái)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(tái)的“試驗(yàn)田”里滿載“科技苗”,而在何偉及園區(qū)部分企業(yè)看來(lái),這里既是一片“場(chǎng)景創(chuàng)新”也是“戶外實(shí)驗(yàn)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(tái)“生長(zhǎng)”。做實(shí)驗(yàn)、測(cè)數(shù)據(jù)、看成效、優(yōu)設(shè)計(jì)……科研人員與科技企業(yè)在這片“戶外實(shí)驗(yàn)室”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)”?!?/p>
“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(shuō)我們有非常豐富的應(yīng)用資源。企業(yè)在園區(qū)里探索場(chǎng)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)”破土萌發(fā)正在交織成網(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,合肥不斷提高建筑和園區(qū)的“含綠量”“含新量”:
合肥科技館蜀西湖新館采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式,在場(chǎng)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(wàn)度,用源源不斷的清潔電力打造綠色、環(huán)保、智能的“零碳場(chǎng)館”;
在陽(yáng)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智慧管理和優(yōu)化控制,光伏系統(tǒng)每年發(fā)電超600萬(wàn)千瓦時(shí),園區(qū)計(jì)劃到2028年電力消耗全部來(lái)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14.14MW,年發(fā)電量為1300萬(wàn)度電,約占公司總用電量30%,減少碳排放量7000tCO2e以上;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(guó)家級(jí)“綠色工廠”安徽龍磁科技股份有限公司,從廠房?jī)?nèi)到廠房外,隨處可見(jiàn)“低碳”的蹤影。陽(yáng)光下,廠房屋頂上太陽(yáng)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(jì)發(fā)電超300萬(wàn)千瓦時(shí),節(jié)約電費(fèi)成本約240萬(wàn)元,通過(guò)“自發(fā)自用”模式,降低企業(yè)生產(chǎn)成本。
……
“借光生金”為企業(yè)綠色發(fā)展再添動(dòng)能,也讓工業(yè)文明在科技時(shí)代生長(zhǎng)出新的綠色生態(tài)范式。
合肥不斷深化合肥高新區(qū)國(guó)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(tái),以工業(yè)企業(yè)為主體實(shí)施碳積分管理試點(diǎn),推動(dòng)《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(guó)家級(jí)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(yáng)光電源產(chǎn)業(yè)園、江汽集團(tuán)新能源汽車智能產(chǎn)業(yè)園、長(zhǎng)豐縣下塘鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)等3個(gè)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(gè)個(gè)“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”成為競(jìng)爭(zhēng)力“含金量”
在2025年全國(guó)兩會(huì)上,“雙碳”目標(biāo)與綠色經(jīng)濟(jì)成為熱議焦點(diǎn)。
政府工作報(bào)告提出積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和。扎實(shí)開(kāi)展國(guó)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(jiǎn)單來(lái)說(shuō),是指一個(gè)園區(qū)或一家工廠在一定周期內(nèi)(通常為一年),通過(guò)清潔技術(shù)支持、碳回收等方式,對(duì)碳排放進(jìn)行減少、抵消或清除,最終實(shí)現(xiàn)碳排放總量在核算周期內(nèi)“歸零”。
在安徽,這一目標(biāo)也有了清晰的路線圖。
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(zhēng)取零碳負(fù)碳技術(shù)取得重大突破,到2027年力爭(zhēng)打造5個(gè)以上零碳產(chǎn)業(yè)示范園區(qū),到2030年力爭(zhēng)累計(jì)建成20個(gè)以上零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)。明確指出,首批重點(diǎn)支持綠色較為成熟的新能源汽車、鋰電池、太陽(yáng)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(kāi)展示范創(chuàng)建。
合肥的綠色發(fā)展道路愈加清晰。
早在2023年,國(guó)家發(fā)改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(píng)的碳達(dá)峰試點(diǎn)園區(qū),名列全國(guó)僅有的10個(gè)試點(diǎn)之一。
合肥正加快綠電、綠證、碳交易市場(chǎng)化協(xié)同,開(kāi)展光伏發(fā)電、新型儲(chǔ)能碳足跡核算,2025年合肥實(shí)施新能源發(fā)電裝機(jī)躍升等工程,計(jì)劃新增裝機(jī)規(guī)模210萬(wàn)千瓦以上,同時(shí)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。
在自然饋贈(zèng)的基礎(chǔ)上,合肥將其轉(zhuǎn)化為發(fā)展動(dòng)能。當(dāng)“含綠量”成為競(jìng)爭(zhēng)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(chǎng)以綠色為底色的發(fā)展變革——在這里,萬(wàn)物生長(zhǎng)、向綠而行。
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