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建筑光伏一体化 | 全国首批BIPV光伏并网项目——悦阳高标准厂房

启迪设计集团

2021-08-23

项目名称：悦阳高标准厂房项目(BIPV建筑光伏一体化)

建设单位：江苏悦阳光伏科技有限公司

建筑类型：厂房类建筑

设计时间：2020年

建成时间：2021年

总建筑面积：11万平方米

项目负责人：苏鹏

方案设计团队：苏鹏屠怡云仲思源魏澍

施工图设计团队：曹彦凯李新胜王笑颜殷文荣倪发银王颖屠苏屠怡云林山庄岳忠周秀腾蒋文尧等

视频来源：建湖新闻

2021年8月19日，建湖悦阳二期光伏电站升压站一次性送电成功，实现正式并网。项目位于江苏省建湖县，总占地面积约16.5万平方米。由北至南按生产流线走向，依次布置原材料库，厂房，成品库。由启迪设计集团负责方案及施工图的设计工作，项目现已顺利投产。

图片来源：新华社客户端江苏频道

悦阳高标准厂房项目是建湖在探索实施整县屋顶光伏开发之后，全国首批BIPV光伏并网的项目。与传统彩钢瓦结构不同，项目创新性的直接采用光伏板作为屋面材料（即光伏幕墙），不仅解决屋面生锈、荷载不足等问题，最关键的是通过太阳能发电，满足企业用电用能，极大地减少了投资成本。

01 设计策略——精致的“大个子”

厂区整体规划以生产流线走向，由北至南依次布置原材料库，厂房，成品库。三栋建筑中间以玻璃廊道相连，便于使用。与传统厂房稍显不同的是，本案厂房的体量巨大，以中间厂房为例，占地面积达到了5.8万平方米，南北向长达295米。如何处理如此大体量的建筑，成为了本次设计的一个难点。

经过多轮方案对比，设计师发现相较于复杂的形体设计，简洁轻盈的设计手法更益于削减巨大体量带来的压抑感。采用分段式设计，底部深灰色，上部浅灰色，营造轻盈的漂浮感，来削弱建筑较大的体量。在建筑的一层部分,采用1.2米的窗台高度，之上再通体环绕1.8米高度的长窗，以贴近人且方便使用的舒适尺度为主，削弱强烈的体量差异。建筑大面积的浅灰色横向金属波纹板，使立面更具现代气息。同时，随着一天内太阳照射角度的变化，呈现细腻多变的光影效果。

△ 项目局部透视图

02 设计探索——BIPV建筑光伏一体化的应用

2020年9月，中国提出二氧化碳排放力争在2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和的目标。2020年12月，中央经济工作会议把做好碳达峰、碳中和工作列为2021年八项重点任务之一。发展光伏产业，推动能源转型，是实现碳中和目标的重要途径之一。项目的设计及研究始于2020年，正值国家提出双碳的战略要求。

建筑光伏一体化

建筑光伏一体化（即BIPV Building Integrated PV，PV即Photovoltaic）是一种将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。建筑光伏—体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV：Building Attached PV)的形式。建筑光伏一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合；另一类是光伏方阵与建筑的集成。如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。

在以上这两种方式中，光伏方阵与建筑的结合比较常见，而本项目采用的是光伏方阵与建筑集成的方式，使光伏板成为建筑不可分割的一部分，强化建筑物的美感与科技感。

项目成品库屋顶，创新式的采用光伏板直接作为屋面，从内部就能直观感受。屋顶按柱跨分为小的单元，屋面朝阳，以单元划分斜切布置，最大化的吸收太阳能，提高光伏发电有效率。项目使用了12020片380W单晶组件，构成了建筑面积共计3.3万平米的BIPV板屋面。

8月19日，本项目第一期4.56MW屋顶光伏已顺利并网发电，投产后首年发电量约为537万千瓦时，25年总发电量可达到1.25亿千瓦时。25年总量可以节能减排标准煤45000吨、减排CO2达12万吨、减排SO2达 3750吨、减排NOX达1875吨，按一棵树一天吸收16千克二氧化碳进行测算，相当于种下了820棵树。