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

特來電總部基地大樓

日均6000度用電量全部綠能替代

天氣晴好時，遠看特來電總部基地大樓，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”。

超階零碳大樓項目負責(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，即使在非直射陽光下也能保持較高的發(fā)電效率。相較于傳統(tǒng)晶硅光伏板對入射角度的嚴格要求，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430kWp，日發(fā)電量達到1500度，貢獻了約25%的綠能替代。

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

打個比方，電池使用過程中，全程接受“心電圖”式監(jiān)測，溫度、濕度、電流、電壓等指標全部處于系統(tǒng)監(jiān)控中，一旦某一項指標發(fā)生突變，系統(tǒng)就會停止并隔離。如果在過程中發(fā)生更嚴重的事情，例如熱失控，系統(tǒng)監(jiān)測到之后會啟動電脫扣系統(tǒng)，電池會掉到下面的水池里，實現(xiàn)最有效的風(fēng)險處置。

記者了解到，當(dāng)特來電開始規(guī)劃這座超階零碳大樓的停車系統(tǒng)時，團隊曾考慮過與外部停車設(shè)備廠商合作。然而，經(jīng)過深入調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，市面上的機械式停車系統(tǒng)不僅效率低下，而且無法滿足大樓對于能耗控制和運行效率的高標準。

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

立體泊車系統(tǒng)

同時，系統(tǒng)實現(xiàn)了“停充一體”的數(shù)字化管理，這里的每輛電動車都成了一個小型儲能站。當(dāng)車輛停入指定區(qū)域后，機器人會自動對接并調(diào)整位置，隨后通過高精度軌道系統(tǒng)和齒輪驅(qū)控技術(shù)，快速、精準地移動車輛。與此同時，自動充電機器手會插入車輛充電口，建立物理能量鏈接。汽車不僅可以充電，還能在用電高峰時反向供電給大樓。

據(jù)了解，通過融合光伏、儲能、汽車充放電、智慧泊車、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，梯次電池日儲綠電1500度，地下停車庫可泊共508輛車中，每天300輛電動車同時放電，則可提供高達3000度的日放電量。也就是說，大樓實現(xiàn)了綠能的“自給自足”。

2.4萬個傳感器讓建筑“主動降碳”

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

在這里，整座大樓找不到一個傳統(tǒng)的開關(guān)面板，取而代之的是目前大樓內(nèi)安裝的近24000個微小傳感器，實現(xiàn)人與大樓內(nèi)燈光、空調(diào)、電梯等全自動交互。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，通過掃描人臉便可以實時感知員工需要去的樓層，并立刻安排最近的電梯對員工進行接駁； 當(dāng)員工來到辦公區(qū)時，燈和空調(diào)會自動打開，離開后也會自動關(guān)閉；當(dāng)會議室進入預(yù)約時段，自動開啟照明和空調(diào)系統(tǒng)。“實際上，上述這些日常辦公狀態(tài)和活動，過程中都伴隨著能源的消耗，數(shù)字化目的就是有效實現(xiàn)節(jié)能減排。”

“光伏、儲能、電動車放電，這三者不是獨立運行的，而是在一個統(tǒng)一的充電網(wǎng)下協(xié)同工作。”中控大屏前，實時數(shù)據(jù)不斷跳動：光伏當(dāng)前發(fā)電量、儲能電池充放狀態(tài)、300輛電動車的可調(diào)度電量……

“什么時候用光伏電？什么時候從電網(wǎng)低價購電存進電池？什么時候讓停著的電動車反向供電？這些全部由系統(tǒng)自動決策。”孫福鵬告訴記者，通過數(shù)字能源化、能源數(shù)字化，大樓實現(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關(guān)鍵創(chuàng)新。光伏發(fā)出來的電是直流電，傳統(tǒng)建筑需要先轉(zhuǎn)成交流電再使用，過程中損耗難免。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，不用再從市政管網(wǎng)拉水。”孫福鵬打了個比方，“直流直用減少了中間浪費。”

很多人以為，這樣的高科技大樓一定造價昂貴。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%，運營效率提升30%，用能成本節(jié)約了約30%。另據(jù)悉，以特來電總部基地大樓為起點，未來企業(yè)還將探索超階零碳的園區(qū)級應(yīng)用。

觀點：“光儲充放”一體化零碳建筑具備可復(fù)制性與推廣價值

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

在節(jié)能減排方面，項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踐路徑。同時，項目對退役動力電池進行規(guī)模化梯次利用，并通過數(shù)字化系統(tǒng)實現(xiàn)全生命周期狀態(tài)監(jiān)測，探索出一條兼具安全性與經(jīng)濟性的電池循環(huán)利用新模式，對完善新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)具有積極意義。

此外，“光伏+儲能+V2G”系統(tǒng)架構(gòu)具備較強的可復(fù)制性，適用于寫字樓、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、商業(yè)綜合體等多種場景，為城市建筑領(lǐng)域推進碳達峰、碳中和目標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，此類集綠色化、智能化、集約化于一體的零碳建筑，有望成為未來城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，推動能源消費模式向分布式、互動式、低碳化方向持續(xù)演進。

（半島全媒體記者 王好）