摘要:这几日,全省首套“高效光伏热泵机组”在合肥创新院的屋顶天台“落户”,这个突破性装置打破传统能源桎梏,即便在阴雨连绵或白雪皑皑的极端天气里,也能保证稳定的能量输出,为园区健身房持续输送恒温热水。
这几日,全省首套“高效光伏热泵机组”在合肥创新院的屋顶天台“落户”,这个突破性装置打破传统能源桎梏,即便在阴雨连绵或白雪皑皑的极端天气里,也能保证稳定的能量输出,为园区健身房持续输送恒温热水。
当平凡无奇的阳光、清风与空气热能遇上“科技魔法”,一场绿色能源革命正在悄然展开。
从屋顶光伏矩阵到厂房运转的每个场景,这些“绿色元素”编织出绿色园区的神经网络。它们还被运用到一个个场景创新当中,纳入到园区和厂房“生态系统”,以“绿色能量”构建低碳及零碳园区。
一缕缕阳光、一阵阵清风,以及那些看不见摸不着的热能,究竟是如何“就地转化”,成为推动绿色发展的“秘密武器”?
平平无奇的天台 “暗藏玄机”
在合肥创新院,6000平方米的屋顶成为“光合作用”的“试验田”。这里“种”的是以光和热为燃料的科技“绿植”,它们生产着“绿色能量”,帮助园区实现年减碳量700吨,碳强度下降21.3%。
这是如何做到的?
答案藏在合肥创新院3号楼的天台。数百米的长廊和步道,还有看似平平无奇的配电箱,实则大有玄机。
“有光就有电,头顶的玻璃就能发电。”合肥创新院相关负责人汪平漫步在百米长廊下方介绍道。
玻璃为什么能发电?因为穿上了一层会发电的外衣——铜铟镓硒金属涂层。
作为新材料,铜铟镓硒与普通晶硅光伏板相比,具有弱光发电性,通俗来说,就是对光线要求更低,随遇而安“不挑食”。
“每到下午,南侧的高楼会阻挡太阳光,但铜铟镓硒依旧能够发电,且光电转换率可达16%。”在弱光发电性的加持下,长廊顶部200平方米的“发电玻璃”,在白日可源源不断地生产“绿色电力”。
有了电力,如何存储、调用?于是楼顶就有个光电“蓄电池”——光储直柔储能柜。它形似一台“小冰箱”,不过,存的不是食物而是电。
“光储直柔”是太阳能光伏、储能、直流配电和柔性交互四项技术的简称。
储能柜能收集天台光伏发电设备产生的电能,并通过智能化控制,输出高效、稳定、柔性的电力,当前主要用于天台的路灯等。
“光伏发电为直流电,在转换为家庭可用的交流电的过程中会有损耗,目前我们正在园区内探索更多直流电应用的场景,以后园区内部分会议投影、打印机会尝试使用直流电。”汪平表示。
千平光伏屋顶、铜铟镓硒光伏玻璃走廊、风光互补路灯,整个天台成为了光储直柔的应用“微场景”,构建起一番“绿色生态”。
场景创新里“科技苗”在生长
光和风,只是“绿色生态”的其中一环。
在合肥创新院的这片“试验田”里,连空气中的热量也被科研人员“打起了主意”。
合肥创新院人才公寓的屋顶平台上放着一排排集热真空管,不同于人们常见的光伏太阳能发电,这里还做了“能源升级”:使用3组空气源热泵,吸收空气中的热量,再叠加250平方米的集热真空管——“双剑合璧”的组合,解决了光照不足带来的热量不稳定问题,基本满足园区内人才公寓三四百人的洗澡用水需求。
而这只是“光热+空气源热泵”的“初代”版本。
从机械相加到结构相融,3月中旬,随着全省首套“高效光伏热泵机组”在园区“落户”,“绿色热水”正式迈入“2.0版”。“初代版本”需要额外用电的弱点,在“2.0版”被彻底解决,“低碳”变成了“零碳”。
何伟,合肥工业大学土木与水利工程学院教授,是该机组的研发人。这段时间他一直在忙着新设备的安装和调试。
“光伏板吸收的热、产出的电都可被空气源热泵所用,相当于完成了自给自足的‘内循环’,常规空气源热泵热水器COP约为3,而这款机组COP可达到5,通俗说就是,提供1份电能,能够得到5份热能。”何伟介绍,该机组每日可供应热水500L,当前已接入园区内的健身房进行落地应用。
新产品进入市场之前,必须找到应用场景试验,从而收集有效反馈,打磨改进产品。
光伏屋顶、光储直柔系统、风光互补路灯、光伏车棚、铜铟镓硒光伏玻璃走廊、光伏直驱空调、雨水收集利用系统……今年2月,安徽省科技厅发布了“关于发布安徽省场景创新‘三张清单’”,合肥创新院低碳园区建设就入选其中。如今,在这片场景创新中,越来越多的可再生能源应用附属配套设施不断加入,提升了建筑绿色运维水平。
天台的“试验田”里满载“科技苗”,而在何伟及园区部分企业看来,这里既是一片“场景创新”也是“户外实验室”。
当前,何伟与园区企业中科智维合作的最新研究——“新型呼吸式双层光伏窗”,也在这片“光温适宜”的天台“生长”。做实验、测数据、看成效、优设计……科研人员与科技企业在这片“户外实验室”打磨“科技产品”。
绿色园区建设需要企业参与,企业科研成果的落地也需要“试点”。
“目前参与到低碳园区建设的有6家企业,而园区内新能源领域上下游企业有近百家,可以说我们有非常丰富的应用资源。企业在园区里探索场景,园区用企业产品成就低碳。”汪平表示,合肥创新院依托园区相关企业,以互利共赢的思维与企业共建绿色园区。
全省首套“高效光伏热泵机组”破解传统能源桎梏。
“绿点”破土萌发正在交织成网
“绿色园区”正在不断扩容。
运用新科技、新方法减少碳排放,合肥不断提高建筑和园区的“含绿量”“含新量”:
合肥科技馆蜀西湖新馆采用“自发自用、余电上网”模式,在场馆屋顶建设了一座600千瓦屋顶光伏电站,年发电量超60万度,用源源不断的清洁电力打造绿色、环保、智能的“零碳场馆”;
在阳光电源零碳产业园内,一排排屋面分布式光伏系统格外引人注目。在这里,借助“能碳”数字化系统实时监测、智慧管理和优化控制,光伏系统每年发电超600万千瓦时,园区计划到2028年电力消耗全部来自可再生能源;
在国家级“绿色工厂”安徽龙磁科技股份有限公司,从厂房内到厂房外,随处可见“低碳”的踪影。阳光下,厂房屋顶上太阳板闪耀着蓝色光芒。这里安装有3.7兆瓦的光伏阵列,累计发电超300万千瓦时,节约电费成本约240万元,通过“自发自用”模式,降低企业生产成本。
……
“借光生金”为企业绿色发展再添动能,也让工业文明在科技时代生长出新的绿色生态范式。
合肥不断深化合肥高新区国家碳达峰试点园区建设,搭建“高新碳云”双碳管理平台,以工业企业为主体实施碳积分管理试点,推动《产业园区碳排放管理体系建设规范》团标发布。2024年全市新增国家级绿色工业园区1家、绿色数据中心2家、绿色工厂9家。其中,阳光电源阳光产业园、江汽集团新能源汽车智能产业园、长丰县下塘镇工业园区等3个园区列入省首批零碳产业园区筹建名单,入选园区数量约占全省1/3。
如今,一批批创建双碳试点示范正在合肥落地生根,一系列举措让一个个“绿点”破土萌发,构建根系交织成网的碳中和生态丛林。
“含绿量”成为竞争力“含金量”
2024年5月,《安徽省零碳产业园区建设方案(试行)》印发,安徽将争取零碳负碳技术取得重大突破,到2027年力争打造5个以上零碳产业示范园区,到2030年力争累计建成20个以上零碳产业园区。明确指出,首批重点支持绿色较为成熟的新能源汽车、锂电池、太阳能电池等“新三样”领域以及智慧化水平较高的园区先行开展示范创建。
合肥的绿色发展道路愈加清晰。
早在2023年,国家发改委办公厅公布首批碳达峰试点名单,合肥高新区成为全省唯一获评的碳达峰试点园区,名列全国仅有的10个试点之一。
合肥正加快绿电、绿证、碳交易市场化协同,开展光伏发电、新型储能碳足迹核算,2025年合肥实施新能源发电装机跃升等工程,计划新增装机规模210万千瓦以上,同时加快工业、建筑、交通绿色转型,拓展光伏建筑一体化应用。
在自然馈赠的基础上,合肥将其转化为发展动能。当“含绿量”成为竞争力的“含金量”,这座“科创名城”的低碳叙事,不仅是工业转型的样本,更是一场以绿色为底色的发展变革——在这里,万物生长、向绿而行。
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合新闻记者 张玉莲 蒋瑜香
来源:江淮晨报一点号