逐鹿碳中和 | 上海市首个光储直柔建筑的先行之路

近日,上海市首个光储直柔建筑——普陀区中环桃浦科技城项目,在上海市住建委和各位行业专家的指导下,顺利通过方案评审会!本项目亦为上海市首个融近零能耗、智能建造、光储直柔为一体的示范低碳项目。


-序-

 

2022年11月,上海市住建委印发本市613号《关于加强超低能耗建筑项目管理的相关规定》,提出开展“光储直柔”建筑创新试点。中环集团作为普陀区区属国有企业,坚持在国家及上海市提出的“双碳”目标的指引下,率先履行带头构建碳中和、数字化综合国际绿色社区,打造上海市低碳社区示范项目。

 

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▲鸟瞰图

 

本项目位于上海市普陀区桃浦智慧创新城核心区内,为集住宅、商业建筑、体育中心、幼儿园为一体的综合发展标杆场地。

 

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▲项目区位

  

-光储直柔-

 

2021年国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》中,提到:"加快优化建筑用能结构,深化可再生能源建筑应用,推广光伏发电与建筑一体化(BIPV)应用……提高建筑终端电气化水平,建设集光伏发电、储能、直流配电、柔性用电于一体的“光储直柔” 建筑"。


“光”是在建筑区域内建设分布式太阳能光伏发电系统;

“储”是在供电系统中配置储能装置,将富余能量储存,需要时释放;

“直”是采用形式简单、易于控制、传输效率高的直流供电系统;

“柔”是指建筑具备能够主动调节从市政电网取电功率的能力。

 

“光储直柔”建筑即是将四种技术结合,相互叠加、整合利用,实现建筑节能低碳运转,光伏发电使每栋建筑都成为绿色“发电厂”。光储直柔能够运用柔性用电管理系统,实现建筑用电的自我调节和自主优化,有利于直接消纳风电光电,是发展零碳能源的重要支柱

以A8#楼为例,屋顶铺设了三百多平方米的多晶硅太阳能光伏发电装置,其生产的能源存储在锂电池储能设备中,并通过柔性用电管理系统向楼宇的照明、汽车充电桩和直流电器供电。光伏系统每年的发电量达到6.8万度电,每年节约电费约7.5万元,降低碳排放28.68吨


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▲A8#光伏示例

 

-近零能耗-

 

在建筑节能指标方面,本项目的商品房和保障房都设定了近零能耗的高标准要求。在围护结构热工做法、气密性设计、热桥节点控制等方面践行更严苛的要求。在空调供暖、新风、生活热水、照明、光伏等系统追求了更高层次的节能减碳。

 

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▲近零能耗实施范围(街角透视图)


通过实施近零能耗各项技术措施,本项目将大幅度降低建筑的电耗和气耗,从而实现碳排放的降低。预期本项目每年可以减少CO2 排放 893.49吨。本项目在近零能耗方面的试点,能够挖掘更多的节能低碳的新技术新材料,在保障住户环境舒适健康的同时,节约日常能源费用,符合当前绿色发展的推广方向。

 

-智能建造-

 

今年5月,住房和城乡建设部等十三部门联合印发的《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》公布24个智能建造试点城市,加快推动建筑业和新一代信息技术实现深度融合,拓展数字化应用场景,培育具有关键核心技术和系统解决方案能力的骨干建筑企业,进一步发展和壮大智能建造新产业,力求通过新型工业化,让数字经济和实体经济结合提升综合实力。


本项目智能建造基于BIM云集成的数字建筑平台,综合运用数字化、信息化、智能化技术,实现智能建造“多化合一”,以智能巡检装备AI智能监控及智能设备监测为亮点,形成从需求分析、多专业协同设计、智能审批、构件生产、智能化精益施工、智慧应用集成的全生命周期的数字实体融合的建造过程。

 

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▲巡检设备智能分析混凝土质量

 

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▲巡检结果 室外——现实与BIM同步对比

 

以A1#为例,采用360球机摄像头应用于塔吊,在塔吊及施工作业面合适位置布置360全景摄像头,并部署5G组网架构。实现施工全过程数字影像日志、重大危险源监测、施工安全识别监测、现场日清日结管理等。

 

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▲项目A1#监控摄像头布置示意

 

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▲AI智能监控识别效果

 

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▲智能AI监控管理——日清日结监控

 

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▲智慧运维平台软件体系

 

-END-

 

随着城市的建设发展和人民生活品质的不断提升,各行业的能耗强度和碳排放量依然有较大的上行压力。从建筑历史上来看,好的建筑变革或者是发展,都会对人类社会,对我们的生活产生非常大的影响。未来人类的人居环境,我们的生活场景在发生着很大的改变。本项目为上海天华承担全过程设计以及近零能耗、光储直柔、智能建造全流程咨询服务,通过天华提供的各项优化措施,本项目能耗综合值可低于55kWh/(m2·a),达到《近零能耗建筑技术标准》的能耗限值。每年可节约用电约为170万kWh,节约天然气约为7万立方米。项目运营阶段二氧化碳排放每年降低约为900吨

 

 

业主单位:上海中环投资开发(集团)有限公司

相关措施:绿色建筑三星级、海绵城市、近零能耗建筑、光储直柔建筑、智能建造

参与部门:天华低碳可持续研究所、建筑二所、公建一所、结构三所、机电三所

低碳咨询团队:王峻强、李斌、蔡盈科、单宝琨、张梦圆、崔释心

智能建造咨询团队:王健宇、杨晓露、范森森

方案团队:陈海涛、李贵云、王丹青、刘洋、徐鹭加、张存智、吴兴洲、吴亚杰

施工图团队:

建筑| 黄先岳、黄国强、李长乐、朱梦梦、张祝欣、李荣立、任建龙、吴徳远、许紫薇

结构| 林建萍、董刘方、王帅暖通 | 束庆、许超、万宵

给排水 | 王榕梅、王晓宁、孙婧、何洋

电气| 韦建成、许洪江、吴洋

装配式咨询:张帅飞、邵琦涵

特别鸣谢:天华集团电气副总工程师、机电三所技术所长 韦建成;              

天华易衡光伏副总经理、天华集团碳中和研究院建筑新能源研究中心总经理 王宁