東大參賽的光伏小屋。
一座房子不借助外界電網(wǎng),僅靠自身能源系統(tǒng)維持夏日生活需求,會發(fā)生什么?昨天上午,中國國際太陽能十項全能競賽在河北張家口張北德勝村開賽,15幢參賽房屋與電網(wǎng)“脫離”,挑戰(zhàn)48小時“孤島”運行,讓入住者體驗零碳生活。
國際太陽能十項全能競賽是一項享有太陽能“奧林匹克”和綠色住宅“世博會”雙重美譽的全球頂級大學(xué)生科技創(chuàng)新賽事,今年是落地中國舉辦的第三屆。來自10個國家29所知名高校組成的15支參賽團(tuán)隊,每隊設(shè)計并建造一棟以太陽能為唯一能源的高性能全尺寸房屋,打造發(fā)儲用綜合體、綠色循環(huán)減排、智能互聯(lián)零碳社區(qū)。江蘇共有3所高校參與,分別為東南大學(xué)、蘇州大學(xué)和中國礦業(yè)大學(xué)。
記者注意到,東南大學(xué)聯(lián)合蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院、福建三明學(xué)院打造的“陽光方舟3.0”建筑非常受關(guān)注,參觀者絡(luò)繹不絕。
“離網(wǎng)之后,整個房屋的運行要完全依靠自身產(chǎn)生的能源維持日常生活。”現(xiàn)場領(lǐng)隊、東南大學(xué)建筑學(xué)院博士生張軍軍說,按照比賽要求,室內(nèi)溫度不得高于25℃、二氧化碳濃度低于1000ppm、發(fā)電量要大于或等于總耗電量等。
走進(jìn)室內(nèi),雖然僅開了2盞吊頂燈,但依然明亮通透。一臺普通空調(diào)讓室溫保持在22℃左右,二氧化碳含量隨人員多少保持在300—500ppm區(qū)間。
“我們屋頂布設(shè)了近百塊光伏板,并與風(fēng)力發(fā)電結(jié)合,每天可發(fā)電260千瓦時,而全部設(shè)備24小時滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)最多耗電60千瓦時,離網(wǎng)半年,也不用擔(dān)心電不夠。”張軍軍表示。
東南大學(xué)建筑學(xué)院教授張宏介紹,陽光方舟3.0創(chuàng)造了多個第一:世界上第一個采用超高性能混凝土預(yù)制裝配的雙曲面殼體建筑,5天即裝配完成,并節(jié)省了67%的混凝土使用量;采用了全國第一個用80塊東西向布置的光伏板系統(tǒng),比傳統(tǒng)南北西布置每天可多接收陽光3小時以上,房子旁邊還加裝了風(fēng)電裝置,風(fēng)光聯(lián)動。
這樣一幢房子,冬天每天可發(fā)電100千瓦時以上,夏天每天發(fā)電260千瓦時,全年發(fā)電5.7萬千瓦時,扣除自用,凈產(chǎn)能4.2萬千瓦時。以此推算,9年即可實現(xiàn)碳中和,成為全生命周期零碳建筑。而傳統(tǒng)建筑終生都達(dá)不到碳中和。房屋所在地的冬天,最低氣溫可達(dá)零下30多℃,光伏發(fā)電還可提供暖氣和熱水。
當(dāng)天下午,幾位同學(xué)開始忙碌起來,擇菜、洗菜……燒菜的周超同學(xué)告訴記者,按照挑戰(zhàn)要求,晚上要邀請友隊同學(xué)聚餐,他們?yōu)榇藴?zhǔn)備了白灼蝦、豬頭肉等超過10道菜。雖然有了熱量和油煙,不過依靠油煙機和新風(fēng)系統(tǒng),房間內(nèi)的各項指標(biāo)并沒有過多波動。燒菜、洗衣產(chǎn)生的污水,則依靠室外生物處理系統(tǒng)完成凈化后用來種植、澆灌和沖洗馬桶。“能源靠陽光,污水不外排,這是年輕一代設(shè)計的低碳生活。”黃寶麟同學(xué)一天都在忙著現(xiàn)場直播,熱情不減。
記者獲悉,基于這些設(shè)計,陽光方舟3.0開賽之前已斬獲環(huán)境生態(tài)一等獎、最佳未來設(shè)計師等獎項。
2018年,東大團(tuán)隊參加在山東德州舉辦的國際太陽能十項全能大賽時,用20天打造了一座C-House(立方之家),獲得了建筑設(shè)計單項第三名、總成績第三的好成績。本次參賽房屋是東大第九代光伏屋,功能更完善,賽后將留在當(dāng)?shù)?,服?wù)旅游功能。
“張北的風(fēng)點亮北京的燈。”在年初介紹“綠色奧運”理念和綠電供應(yīng)時,外交部發(fā)言人曾這樣描述。風(fēng)電、光電與儲能,張北正努力打造國家可再生能源示范區(qū)的核心區(qū)。
可再生能源的應(yīng)用在南京也得到發(fā)展。東南大學(xué)在溧水晶橋設(shè)計建造的為民服務(wù)中心,綜合節(jié)能率達(dá)到137.75%,成為江蘇省超低能耗綠色節(jié)能示范工程。此外,江北新區(qū)嘗試的下一代建筑,以社區(qū)服務(wù)中心、人才公寓為對象,綜合采用光伏、地?zé)豳Y源等,成為零能耗綠色住宅。
記者了解到,近年來,南京市積極發(fā)展超低能耗建筑,助力“雙碳行動”。去年,市建委會同市財政局修訂印發(fā)《南京市綠色建筑示范項目管理辦法》,對超低能耗、近零能耗、零能耗建筑分別給予30元/、80元/、100元/的補助資金。去年底我市申報了8個省級零碳/低碳科技示范項目。今年初,南京銀行科創(chuàng)園、河西金茂府、江北新區(qū)江水源、南部新城可再生能源集中供能等獲得省市級示范項目,通過示范引領(lǐng),促進(jìn)城鄉(xiāng)建設(shè)綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展。
原標(biāo)題:“南京造”光伏屋挑戰(zhàn)48小時“孤島”生活