世博场馆镶上“发电钻石”

     坐飞机从空中俯瞰上海世博园区，会发现掩映在绿茵中的世博主题馆顶部呈现出一片蓝色，那色彩与天空交相辉映，格外引人注目。这不仅仅是简单的景观设计，而是太阳能光伏片组件群，它们与建筑完美地融合在一起，同时也实现了发电功能。

    世博园区建设了约4.7兆瓦的太阳能光伏发电项目，中国馆、主题馆、世博中心等拥有太阳能发电技术的永久性场馆便成为“绿色世博”“生态世博”理念的直接展示者。

    亚洲最大的光伏建筑一体化工程

    世博会展馆太阳能项目主要采用光伏建筑一体化并电系统。所谓“光伏建筑一体化”，是将太阳能光伏电板做成建筑材料，让建筑物的外墙、屋顶成为“发电机”。通过并网，建筑物发的电能输入城市电网，让“绿电”进入千家万户。上海太阳能工程技术研究中心是世博园区太阳能应用的总体设计单位，其副总工程师郝国强告诉记者，在实施上，项目最主要的难点在于如何“既保持建筑美观，又保证太阳能的转换效率”。

    上海世博会“太阳城”建造过程中全部采用国内设备和产品，如此大规模应用太阳能建筑一体化在国内尚属首创。从2005年“世博科技行动计划”实施以来，郝国强团队开展了太阳能光伏建筑一体化的技术攻关，为世博馆太阳能项目提供了科技保证。团队研制出多种与建筑造型和功能密切结合的光伏组件，如大面积透光型光伏组件、防水型光伏组件、异形光伏组件等；在国内首次研制并使用了500kW大功率逆变器和高效组合技术，以及可降低70%—80%变压器空载损耗的2600kVA非晶合金变压器等。

    太阳能光伏建筑一体化技术大规模应用于中国馆、主题馆、世博中心和未来馆（原南市电厂）四座标志性建筑上，太阳能电池板的总装机容量达4.6兆瓦，年均发电可达406万千瓦时，减排二氧化碳总量逾3400吨。“400万度电大约可供2500余户居民用一年。”郝国强介绍道。其中，利用世博主题馆屋顶建设的光伏项目，装机容量2.8兆瓦，是目前中国乃至亚洲最大的光伏建筑一体化工程。此外，在世博园区内还将设置一些光伏“小品”，比如太阳能公交车站、太阳能街头雕塑、太阳能路灯和太阳能凉亭等。

    “本世纪举办的前两届世博会，德国汉诺威和日本爱知，对太阳能应用都做了初步展示，而上海世博会的光伏应用，将是世博会历史上规模最大、形式最为多样、技术最为新颖的。”郝国强表示。

    世博场馆变“发电厂”

    建筑是凝固的音乐，世博“太阳城”必须与园区建筑的“韵律”合拍。为了实现这一目标，郝国强团队与建筑设计方进行了多方面的沟通。比如，世博主题馆的太阳能屋顶设计，创意取自上海弄堂屋顶的肌理，整体犹如碧波粼粼的海面。郝国强告诉记者，标准的电池板都是长方形的，为了铺出“碧海微波”的效果，主题馆屋顶采用多晶光伏组件，多晶硅呈深蓝色，与主题馆颜色相符，在铺设过程中采用菱形与三角形结合的立体构图。此外，主题馆设计了矩形超大跨度无柱空间，屋顶承重有限，因此安装配件被“瘦身”，减轻了负载，施工工艺也进行了革新。

    不同类型的光伏电池色彩不一，从而与不同的建筑风格相匹配。

无论是最具难度的主题馆，还是其他场馆，为满足建筑的美观和功能要求，选用的太阳能电池板各具特色：有的不透光；有的半透光，在场馆内仰起头，能看到阳光穿过电池板照射进来；有的平躺在屋顶上，有的垂直安装在幕墙上，成为遮阳板的一部分。在世博园区里，单晶硅、多晶硅、聚光和薄膜电池等多种光伏组件都得到了应用。

    世博园区太阳能发电项目还实现了智能化，基本上不需要人工操作，太阳升起时即开机发电，太阳落山后则自动关机。“阴雨天气时发电效率虽受一定影响，但也能照常开机发电，并入电网后，这些‘发电屋顶’无需太多维护，偶尔浇点水清除一下积尘即可，使用寿命预计在20年以上。”郝国强表示。

    完全“中国设计、中国制造”

    世博园区太阳能项目最大的意义即在于它作为样板工程给光伏产业在国内市场发展所带来的示范作用。世博“太阳城”的总投资逾2亿元，所有设备都是百分之百的国产。这个完全“中国设计、中国制造”的项目已引起各方关注。

    在人们传统印象中，认为太阳能产业的代名词就是“太阳能热水器”这种草根型的产品。“通过世博会参展，人们会认识到太阳能源的利用有着如此广阔的天地。”郝国强表示。事实上，我国在太阳能高温发电集成系统、建筑节能、技术设备检测等方面都拥有国际领先的自主技术。但同时，我国光伏产业也面临着“上游靠进口，下游靠出口”的窘境。产业原材料主要靠进口，所以光伏组件价格一直居高不下，然而由于国内应用不足，产品销售绝大部分依靠国际市场，几乎占据了全球的半壁江山，内销比例不足5%。据透露，因为国内尚未开发出柔性、可卷曲的光伏电池板，因此世博演艺中心的球面屋顶没能实现采光发电。不过，研发最大的动力源于应用和需求，郝国强表示，上海正在研发相关技术，希望早日取得突破。国家政策适当的倾斜与引导，对太阳能产业从示范阶段向规模化应用发展起着重要的作用。