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(fēng)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(chǔ)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(shè)計后，再增設(shè)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(lán)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(dá)到與建筑的一體化設(shè)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(yīng)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(dāng)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(yīng)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?xùn)|、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(shè)中，大運河博物館還采用高性能圍護結(jié)構(gòu)設(shè)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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