摘要:在武汉东湖之畔,一座158米高的“帆船”形建筑——湖北联投科技产业大厦,正以颠覆性的光伏建筑一体化(BIPV)技术,改写高层建筑的能源逻辑。项目总建筑面积约6.89万平方米,建筑高度达158米,由地上30层、地下3层及2层裙楼组成,以“船帆”为设计灵感,寓意湖
引言:一座建筑的绿色革命
在武汉东湖之畔,一座158米高的“帆船”形建筑——湖北联投科技产业大厦,正以颠覆性的光伏建筑一体化(BIPV)技术,改写高层建筑的能源逻辑。项目总建筑面积约6.89万平方米,建筑高度达158米,由地上30层、地下3层及2层裙楼组成,以“船帆”为设计灵感,寓意湖北联投在新起点上扬帆起航、争流而上,展现了企业勇于创新、追求卓越的精神风貌。作为定位“绿色、智慧、科技、人文”的企业总部办公大楼,项目严格遵循《绿色建筑评价标准(GB/T50378-2019)》三星级要求,通过碲化镉发电玻璃幕墙、智能能源管理与自然通风系统的协同应用,这座大厦每年可节省电费超20万元,减少碳排放约245吨。它不仅是武汉绿色建筑的标杆,更用数据证明:光伏一体化绝非概念炒作,而是实实在在的“省电利器”。
© TheoChuang
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光伏建筑一体化如何“隐形”省电?
1. 从耗能到产能:建筑角色的颠覆
传统建筑是能源的“消费者”,而联投大厦通过光伏一体化技术,将建筑表皮转化为“发电站”。其南、东立面采用折型单元式幕墙系统,转角处嵌入碲化镉薄膜光伏组件(“发电翅”),选型采用TP10+1.52PVB+3.2CdTe+1.52PVB+TP10结构的碲化镉发电玻璃,配合铝合金背框安装。弱光环境下仍能稳定输出电力,年发电量达30.67万KWh,占建筑总用电量的15%-20%。屋顶同步铺设光伏玻璃,形成立体发电矩阵。
数据亮点:
年发电量:30.67万KWh → 等效减少标准煤消耗约100吨
电费节省:20万元/年(按武汉商业电价0.65元/KWh计算)
投资回收期:不足5年(组件寿命25年以上)
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2. 幕墙系统:节能设计的硬核支撑
幕墙围护结构是建筑节能的核心环节。通过严格的建筑节能计算,项目确定外围护玻璃幕墙系统的传热系数≤1.6W/(㎡·K),太阳能得热系数≤0.235W/(㎡·K)。幕墙选型采用 10+12Ar+10+12Ar+10mm 双银Low-E钢化双中空玻璃,其优异的隔热与隔音性能,可降低建筑空调能耗15.07%。结合碲化镉发电玻璃的垂直遮阳功能,幕墙系统在能源生产与节能降耗之间实现了双重突破。
技术参数:
幕墙传热系数:≤1.6W/(㎡·K)
太阳能得热系数:≤0.235W/(㎡·K)
综合节能率:15.07%
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省电背后的“黑科技”拆解
1. 碲化镉发电玻璃:弱光环境下的“逆袭”
与传统晶硅组件不同,碲化镉薄膜组件在阴天、雾霾等弱光环境下仍能保持80%以上发电效率。联投大厦的“发电翅”选用由成都中建材光电材料有限公司生产的20%透光碲化镉发电玻璃,半透明发电玻璃呈现浅灰色调,与幕墙完美融合,既避免视觉突兀,又实现每平方米年发电量超120KWh。据了解,成都中建材半透明碲化镉发电玻璃采用了拥有自主知识产权的激光刻线工艺,该工艺根据人体工学进行设计,所制作的半透明产品刻线均一、细密,有效避免了摩尔纹的产生,可实现室内人员1米无感,克服了传统半透明薄膜电池组件容易造成人眼视觉疲劳和产生眩晕感的缺点,也保障了大厦从室内看向室外的视线通透性。
对比优势:
弱光发电效率:碲化镉>晶硅(阴天发电量高10%-15%)
温度系数:碲化镉<晶硅(高温环境下衰减更低)
建筑适配性:透光、颜色定制,更易融入设计
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墙体 1 示意图 © WoWA
2. 智能能源系统:让每一度电“精准落地”
大厦部署的能源管理平台,实时监测发电、储能与用电数据。通过AI算法动态调节照明、空调等设备运行,优先消纳光伏电力。数据显示,系统使建筑整体能效提升12%,夜间谷电储能利用率达90%。
运行逻辑:
白天:光伏发电优先供办公区用电,余电存入储能系统
夜间:储能系统供电+电网补充,利用峰谷电价差进一步降本
极端天气:自动切换至电网供电,保障用能稳定性
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3. 自然通风设计:向“免费空调”要效益
幕墙中隐藏的“通风翼”可开启窗,结合建筑形体形成的风压差,实现主要房间自然通风换气≥2次/小时。实测表明,过渡季节可减少空调开启时间30%,年省电费约3万元。
墙体 2 示意图 © WoWA
省电账本——从理论到实践的硬核验证
1. 初期投入VS长期回报
光伏幕墙增量成本:约200万元(占建筑总造价0.58%)
年节省电费:20万元
静态回收期:10年(含国家补贴后缩短至7-8年)
全生命周期收益:组件寿命25年 → 总收益超500万元
2. 隐性收益:品牌价值与社会责任
碳减排收益:年减碳245吨,按碳价60元/吨计算,年增值约1.47万元
绿色认证溢价:三星级绿色建筑认证使租金溢价5%-8%
企业形象提升:作为湖北省国企绿色转型标杆,获国家及行业多次表彰
3. 用户反馈:员工体验的“软性升级”
采光舒适度:室内采光达标区域超60%,人工照明需求降40%
热环境优化:西晒区域表面温度降低5-8℃,空调投诉率减少25%
健康价值:自然通风使室内CO₂浓度下降30%,员工工作效率提升
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行业进化——光伏一体化的未来图景
1. 联投实践:BIPV的破局样本
湖北联投科技产业大厦为光伏建筑一体化(BIPV)提供了可复制的经验:
技术优化:设计初期整合光伏系统,采用轻量化碲化镉组件(重量<20kg/㎡),适配高层建筑需求;
模式创新:探索“合同能源管理”,引入第三方投资运营,业主共享长期收益;
成本可控:碲化镉组件量产规模扩大,五年成本降幅超40%,经济性持续提升。
2. 政策与市场的双重推力
政策红利:武汉市对绿色建筑的补贴、碳交易扩容,叠加《绿色建筑评价标准》严格落地,加速技术推广;
需求升级:ESG理念普及推动企业选择绿色办公空间,BIPV成为招商与人才吸引的“隐形筹码”;
标准化加速:行业正建立统一的设计与施工标准,降低技术门槛,激活市场潜力。
3. 一座建筑的“灯塔效应”
实证价值:项目数据验证碲化镉组件在湿热气候下的稳定性,为行业提供参考;
场景延伸:从总部大楼到工业园区、交通枢纽,BIPV应用场景持续拓宽;
理念传播:通过媒体与行业交流,项目成为公众认知绿色建筑的“活案例”,推动低碳共识。
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结语:省电只是开始,未来已来
湖北联投科技产业大厦以“船帆”为灵感的建筑,不仅是158米高的城市地标,更是一面旗帜,象征着湖北联投在新时代的浪潮中乘风破浪、勇往直前的决心。当建筑从能源消耗者变为生产者,省下的不仅是电费,更是一个企业对可持续发展的承诺。随着碲化镉技术成本下降、政策支持加码,未来将有更多建筑披上“发电外衣”——每一面幕墙都是绿色能量的入口,每一度电都在重塑城市的呼吸。
光伏一体化省多少电费?答案在每一块玻璃的微光里。
来源:科技壹周