经过将近一年的建设施工,西安中大国际479kW光伏空调项目于近日正式并网验收,据了解,这是目前国内最高的光伏空调项目,最高处超过100米。
“光伏空调”,顾名思义,即可以直接使用光伏直流电驱动的空调。除此外,光伏空调的暖通机也可以作为逆变器,将光伏直流电转换为交流电,在电力用不完的情况下卖给国家电网。与传统空调比,光伏空调不但节省了费用,还能领取国家补贴,为环境保护做贡献。
西安中大国际项目业主正是考虑到经济和环保两方面因素,在整个建筑的设计阶段,就将光伏空调的因素考虑并设计了进去。作为当地集商业中心、高档住宅、高级酒店为一体城市综合体和地标建筑,光伏因素的加入使得该建筑项目更加具有影响力和示范意义。
据该项目的EPC总包方英利分布式能源股份有限公司介绍,这一项目设计施工跨度时间较长,“因为屋顶比较高,而且条件复杂,设计施工难度比较大。”项目负责人英利分布式公司技术总监赵亮表示,项目包含了商业屋顶、住宅屋顶、连廊屋顶,还附加了玻璃幕墙,其中,住宅屋顶部分最高处超过100米。“超高层建筑加装光伏也不算新鲜事儿,但这么高的光伏空调项目在全国来说还是首例。”赵亮介绍说,因此整个项目在设计和施工过程克服了很多困难,项目的亮点也非常多。总结起来,主要有如下三点:
亮点一:光伏+幕墙完美结合
项目的住宅部分采用了幕墙技术。从高空看,每一栋高层住宅楼都像一块整体晶莹透亮的立方体,而光伏组件恰似蓝宝石嵌在楼顶,与整座楼浑然一体,非常美观大方。
能有这样的效果,还要得益于中大项目在一开始就将光伏的因素考虑并设计了进去。
尽管如此,真正施工的时候,也是一波三折。
一开始,英利分布式想把组件铺设在楼顶的配电室屋顶,但是发现这样的话整体装机容量太小,所发的电量根本不能满足中央空调主机的耗电量。于是调整方案之后,项目业主整体将墙体的玻璃幕墙加高了三米,与配电室屋顶等高,这样就形成了一个水平面,光伏组件就可以安装在水平面上,铺满整个楼顶。而且从高空看,光伏组件与玻璃幕墙完美结合,浑然一体。
“当然,这样的设计使得项目在建设过程中面临了不少困难。”赵亮说,“原来的设计方案里,幕墙只到楼顶,现在要加高,这样的话不但建筑本身的设计图纸要改,光伏项目的设计也要改。”在具体施工时,为了保障高空作业的安全性问题,施工团队先在楼顶四周建了不锈钢架构,然后铺设了光伏支架,安装玻璃幕墙,最后才铺设的组件。
亮点二:完美解决水电一体难题
“光伏+空调其实有个矛盾的点。”赵亮在采访中表示,“空调其实是暖通行业的,需要排水通道,而光伏是电力行业,按照常理来说,水电应该严格分离开,以避免安全事故,但是光伏空调项目里,主机需要同时接水电,否则空调就没有办法使用光伏直流电了,如何保障安全性和实用性,也是设计一大难点。”
因此,在最终的设计里,水泵和配电柜被放在了同一间屋子里,但是中间隔了一道墙以保障安全性,完美的解决了这个难题。
亮点三:光伏组件成为高空景观台
除了超高层住宅,中大国际还有一个商业中心,其屋顶铺了一层塑胶草坪,设计之初是想把这层屋顶作为高层景观台使用。因此在设计施工时,组件的排列就不仅仅只考虑倾角和发电量的问题,还要考虑美观度、游客的通道、观赏角度等等问题。
“而且,商业屋顶本身有个比较缓的坡度,像个‘人’字,东西走向。”赵亮介绍,“如果不考虑美观的问题,组件应该朝向南,但是这样看起来会跟屋顶的走向不协调,为了兼顾美观度,设计时只好牺牲了一点发电量,使得组件的倾角跟屋顶倾斜的方向和角度保持一致,这样实际安装完成后,整体看起来非常整齐漂亮。”
从2015年10月份开始进场,到今年10月份完成并网。如此长的时间跨度,项目的施工难度可想而知。“但看到完工的建筑像宝石一样完美,兼顾了时尚美观和经济环保,我们还是很欣慰的。”赵亮表示。目前,系统每天可发1400多度电,一年发电量可超过50万度电,光补贴就可以拿到二十多万元,此外,每年还能节省下来四十多万元的电费,经济效益十分可观;除了丰厚的投资回报之外,系统每年还可减排二氧化碳近500吨,环境效益也十分显著。
“最重要的是,西安中大国际项目是当地的地标建筑。”赵亮说,“这里有五星级酒店,有顶级商业中心,还有高档住宅区,人流量密集,这样一座光伏示范建筑座落在这样一个闹市区,十分引人瞩目,影响深远,这也是这个项目最重要的意义之一。”