近日，位于青島嶗山區(qū)的特來(lái)電總部基地大樓正式啟用，這座117米高的商務(wù)樓宇是全球首個(gè)超階零碳大樓，日均6000度用電量，完全可以“自給自足”，并實(shí)現(xiàn)100%綠能替代、零碳排。記者第一時(shí)間探訪了這座未來(lái)能源使用的“綠色標(biāo)桿”。

特來(lái)電總部基地大樓

日均6000度用電量全部綠能替代

天氣晴好時(shí)，遠(yuǎn)看特來(lái)電總部基地大樓，東、西、南三立面安裝的碲化鎘建筑光伏一體化玻璃幕墻，可以清晰地映照出藍(lán)天與青山，仿佛城市風(fēng)光大片。而這些玻璃幕墻還有神奇的綠能生成作用，他們是大樓的“發(fā)電玻璃”。

超階零碳大樓項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、青島特中和智慧科技有限公司總經(jīng)理孫福鵬介紹，大樓選擇碲化鎘材料，原因在于其弱光發(fā)電能力強(qiáng)，即使在非直射陽(yáng)光下也能保持較高的發(fā)電效率。相較于傳統(tǒng)晶硅光伏板對(duì)入射角度的嚴(yán)格要求，碲化鎘玻璃能夠在不同光照條件下穩(wěn)定發(fā)電。目前，三立面裝機(jī)430kWp，日發(fā)電量達(dá)到1500度，貢獻(xiàn)了約25%的綠能替代。

大樓底部有一個(gè)梯次儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，與普通儲(chǔ)能系統(tǒng)不同，14塊淘汰的汽車(chē)動(dòng)力電池在這里繼續(xù)發(fā)揮余熱，相當(dāng)于變廢為寶。“這些退役電池，實(shí)際上仍然有70%~80%的壽命，梯次儲(chǔ)能電池系統(tǒng)賦予了他們新的舞臺(tái)。”據(jù)介紹，退役電池再利用，降低成本的同時(shí)，安全性是重中之重。“在我們特來(lái)電總部基地大樓，梯次儲(chǔ)能電池系統(tǒng)在大樓儲(chǔ)能過(guò)程中，實(shí)時(shí)檢測(cè)+大數(shù)據(jù)建模分析+主動(dòng)水浸沒(méi)消防，確保安全百分百。”

打個(gè)比方，電池使用過(guò)程中，全程接受“心電圖”式監(jiān)測(cè)，溫度、濕度、電流、電壓等指標(biāo)全部處于系統(tǒng)監(jiān)控中，一旦某一項(xiàng)指標(biāo)發(fā)生突變，系統(tǒng)就會(huì)停止并隔離。如果在過(guò)程中發(fā)生更嚴(yán)重的事情，例如熱失控，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到之后會(huì)啟動(dòng)電脫扣系統(tǒng)，電池會(huì)掉到下面的水池里，實(shí)現(xiàn)最有效的風(fēng)險(xiǎn)處置。

記者了解到，當(dāng)特來(lái)電開(kāi)始規(guī)劃這座超階零碳大樓的停車(chē)系統(tǒng)時(shí)，團(tuán)隊(duì)曾考慮過(guò)與外部停車(chē)設(shè)備廠商合作。然而，經(jīng)過(guò)深入調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，市面上的機(jī)械式停車(chē)系統(tǒng)不僅效率低下，而且無(wú)法滿足大樓對(duì)于能耗控制和運(yùn)行效率的高標(biāo)準(zhǔn)。

挑戰(zhàn)激發(fā)了創(chuàng)新潛能，企業(yè)最終自主研發(fā)出全自動(dòng)極速立體泊車(chē)系統(tǒng)。如今，這套全球首個(gè)全自動(dòng)極速立體泊車(chē)系統(tǒng)能將單輛車(chē)停放到指定位置的時(shí)間縮短至35秒，是傳統(tǒng)速度的五倍。

立體泊車(chē)系統(tǒng)

同時(shí)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“停充一體”的數(shù)字化管理，這里的每輛電動(dòng)車(chē)都成了一個(gè)小型儲(chǔ)能站。當(dāng)車(chē)輛停入指定區(qū)域后，機(jī)器人會(huì)自動(dòng)對(duì)接并調(diào)整位置，隨后通過(guò)高精度軌道系統(tǒng)和齒輪驅(qū)控技術(shù)，快速、精準(zhǔn)地移動(dòng)車(chē)輛。與此同時(shí)，自動(dòng)充電機(jī)器手會(huì)插入車(chē)輛充電口，建立物理能量鏈接。汽車(chē)不僅可以充電，還能在用電高峰時(shí)反向供電給大樓。

據(jù)了解，通過(guò)融合光伏、儲(chǔ)能、汽車(chē)充放電、智慧泊車(chē)、智慧辦公等技術(shù)模塊，目前整座建筑日均用電量6000度，其中光伏玻璃日發(fā)電量1500度，梯次電池日儲(chǔ)綠電1500度，地下停車(chē)庫(kù)可泊共508輛車(chē)中，每天300輛電動(dòng)車(chē)同時(shí)放電，則可提供高達(dá)3000度的日放電量。也就是說(shuō)，大樓實(shí)現(xiàn)了綠能的“自給自足”。

2.4萬(wàn)個(gè)傳感器讓建筑“主動(dòng)降碳”

除了百分百綠能替代，大樓還利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑本身超低能耗“待機(jī)”。

在這里，整座大樓找不到一個(gè)傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)面板，取而代之的是目前大樓內(nèi)安裝的近24000個(gè)微小傳感器，實(shí)現(xiàn)人與大樓內(nèi)燈光、空調(diào)、電梯等全自動(dòng)交互。建筑內(nèi)的這些傳感器相當(dāng)于人體的神經(jīng)末梢，感知需求、提供解決方案。例如，通過(guò)掃描人臉便可以實(shí)時(shí)感知員工需要去的樓層，并立刻安排最近的電梯對(duì)員工進(jìn)行接駁； 當(dāng)員工來(lái)到辦公區(qū)時(shí)，燈和空調(diào)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，離開(kāi)后也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉；當(dāng)會(huì)議室進(jìn)入預(yù)約時(shí)段，自動(dòng)開(kāi)啟照明和空調(diào)系統(tǒng)。“實(shí)際上，上述這些日常辦公狀態(tài)和活動(dòng)，過(guò)程中都伴隨著能源的消耗，數(shù)字化目的就是有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。”

“光伏、儲(chǔ)能、電動(dòng)車(chē)放電，這三者不是獨(dú)立運(yùn)行的，而是在一個(gè)統(tǒng)一的充電網(wǎng)下協(xié)同工作。”中控大屏前，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不斷跳動(dòng)：光伏當(dāng)前發(fā)電量、儲(chǔ)能電池充放狀態(tài)、300輛電動(dòng)車(chē)的可調(diào)度電量……

“什么時(shí)候用光伏電？什么時(shí)候從電網(wǎng)低價(jià)購(gòu)電存進(jìn)電池？什么時(shí)候讓停著的電動(dòng)車(chē)反向供電？這些全部由系統(tǒng)自動(dòng)決策。”孫福鵬告訴記者，通過(guò)數(shù)字能源化、能源數(shù)字化，大樓實(shí)現(xiàn)了能源利用的“最優(yōu)解”。

此外，“直流直用”是這座大樓的另一個(gè)關(guān)鍵創(chuàng)新。光伏發(fā)出來(lái)的電是直流電，傳統(tǒng)建筑需要先轉(zhuǎn)成交流電再使用，過(guò)程中損耗難免。而在這里，直流電直接供給照明、充電樁等設(shè)備，省去了轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。“就像我們收集屋頂?shù)挠晁苯佑糜跊_廁和綠化，不用再?gòu)氖姓芫W(wǎng)拉水。”孫福鵬打了個(gè)比方，“直流直用減少了中間浪費(fèi)。”

很多人以為，這樣的高科技大樓一定造價(jià)昂貴。但數(shù)據(jù)卻出人意料。據(jù)介紹，數(shù)字化讓大樓的投資成本降低了20%到30%，運(yùn)營(yíng)效率提升30%，用能成本節(jié)約了約30%。另?yè)?jù)悉，以特來(lái)電總部基地大樓為起點(diǎn)，未來(lái)企業(yè)還將探索超階零碳的園區(qū)級(jí)應(yīng)用。

觀點(diǎn)：“光儲(chǔ)充放”一體化零碳建筑具備可復(fù)制性與推廣價(jià)值

艾媒咨詢首席分析師張毅認(rèn)為，超階零碳大樓正在為建筑行業(yè)乃至整個(gè)城市的可持續(xù)發(fā)展提供可復(fù)制、可推廣的系統(tǒng)性解決方案。項(xiàng)目通過(guò)集成建筑光伏一體化、梯次電池儲(chǔ)能與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)（V2G）技術(shù)，構(gòu)建了高度協(xié)同的清潔能源供應(yīng)體系，實(shí)現(xiàn)了建筑級(jí)綠電自給自足的技術(shù)突破。

在節(jié)能減排方面，項(xiàng)目提升了能源利用效率，為公共建筑領(lǐng)域的低碳轉(zhuǎn)型提供了可量化的實(shí)踐路徑。同時(shí)，項(xiàng)目對(duì)退役動(dòng)力電池進(jìn)行規(guī)模化梯次利用，并通過(guò)數(shù)字化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全生命周期狀態(tài)監(jiān)測(cè)，探索出一條兼具安全性與經(jīng)濟(jì)性的電池循環(huán)利用新模式，對(duì)完善新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)具有積極意義。

此外，“光伏+儲(chǔ)能+V2G”系統(tǒng)架構(gòu)具備較強(qiáng)的可復(fù)制性，適用于寫(xiě)字樓、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、商業(yè)綜合體等多種場(chǎng)景，為城市建筑領(lǐng)域推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供了可推廣的技術(shù)方案和建設(shè)范式。隨著能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與智慧城市建設(shè)的加速，此類(lèi)集綠色化、智能化、集約化于一體的零碳建筑，有望成為未來(lái)城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，推動(dòng)能源消費(fèi)模式向分布式、互動(dòng)式、低碳化方向持續(xù)演進(jìn)。

（半島全媒體記者 王好）