太阳能电池板作为节能建筑的“日光之帆”

太阳能建筑一体化正在成为发展节能建筑的重要趋势之一。太阳能电池板作为节能建筑的“日光之帆”，必须依赖于可靠的“桅杆”——支架系统，而博世力士乐的支架组装解决方案则为此提供了灵活而坚固的保障。

在古老的航船上，人们曾长期用巨大的帆布收集来自自然的能量，藉此产生的动力，使无数充满冒险和开拓的航程得以实现。在现代，人们对能量的需求依然迫切，新的“日光之帆”——太阳能电池板正出现在越来越多的建筑物上，提供着充沛的电力。

位于上海虹桥临空经济园区的博世中国总部大楼，就采用了这种新型的能量采集方式，成为了国内率先实现太阳能规模化应用的公司建筑之一。在大楼顶部，占地1360?m2的太阳能电池板整齐地排列着，它们面向东南，宛如仰望苍穹的深蓝色风帆，在阳光的沐浴下，源源不断地向博世大楼输送转化为热量和照明的电力。而托起“日光之帆”的，正是博世力士乐的完整支架解决方案，亦如桅杆之于帆蓬。

支架系统——坚强的桅杆

“如果支架系统不够牢固，大风就会将太阳能电池板掀起。”从博世力士乐中国组装技术产品经理于越简要的介绍中不难发现，支架系统可谓是整个太阳能光伏发电的安全保障。

据了解，太阳能支架系统包括框架型材、支架、螺栓、连接件等配件。作为国内首个楼顶太阳能系统和上海市太阳能重点样板工程，博世大楼太阳能框架组装系统由其全资子公司博世力士乐团队设计，设计使用年限在100年以上。在设计中，力士乐结合其丰富的户外太阳能框架组装系统经验，针对上海的气候环境、光照条件以及风力状况，对原有型材进行了部分结构调整，从而保证了系统的安全性。

图1  博世力士乐的支架系统所有配件均为不锈钢材质，结合太阳能电池板对支架系统提出的抗压和弯度要求，在型材制造中加入其他的金属以保证其刚度和硬性

事实上，对整个系统的可靠性考虑远不止如此。为了避免支架系统长期因户外工作而产生锈蚀、扭曲等问题，博世力士乐的支架系统所有配件均为不锈钢材质，结合太阳能电池板对支架系统提出的抗压和弯度要求，在型材制造中加入其他的金属以保证其刚度和硬性（图1）。于越谈到：“即使是在型材的螺纹和花纹制造中，力士乐也会考虑到强度、硬度等多方面的要求，用必要的原料实现最大的硬度，并尽可能兼顾到外观的美感。”

值得一提的是，这一支架系统还采用了世界上最先进的“插-拔”设计理念，利用型材的槽状结构，将电池板滑入框架系统（图2）。这不仅使得系统安装和维修颇为方便，也大大提高了用户安装效率，节约了用户安装成本，同时也使整个支架系统看起来更为简洁大方。

图2  博世力士乐的太阳能支架系统采用了世界上最先进的“插-拔”设计理念

灵活而稳健的现场服务

一个完美的解决方案，仅靠先进的设计和可靠的产品是远远不够的。在博世大楼太阳能框架组装系统的设计安装过程中，这一点体现得尤为突出。于越坦言：“在整个项目中，项目管理和团队配置的妥善安排也是必不可少的，对于完美的解决方案而言，这是至关重要的因素。”

为了保证方案的顺利实施，力士乐对太阳能框架系统的安装过程进行了实时追踪，对所有可能影响到工程实施的因素，中方人员都会在第一时间内与德国设计部门沟通，依据现场条件不断地对系统方案进行优化。

比如，根据德国力士乐的设计，框架系统的支架可根据太阳能电池板的最佳采光角度进行15～20的调整，以便尽量提高能源收益。正是为了得到阳光的最佳入射角度，德国专家亲临现场，与中方团队“并肩作战”，根据现场实际情况，多次与本地设计部门交流，不断更新支架系统设计，尽可能提高太阳能系统的效率，为大楼实现更多的能源收益。

而且由于这一项目与博世总部大厦进行平行施工，现场条件的不确定性也一度成为了工程实施的一大挑战，这极大地考验了项目团队灵活应变及迅速提供解决方案的能力。据于越介绍，由于博世大楼顶部全部铺设了防水材料隔板，不适合固定支架系统，因此经过设计研究，将支架系统固定在单独做好的水泥板上，解决了这一问题。与此同时，为了防止破坏楼顶的防水材料，现场安装绝不允许有钉子等工具出现，为满足这样的严苛要求，力士乐团队采用了将所有型材组装完成之后，再通过人工通道运抵楼顶的方案。

因此博世大楼的太阳能热水系统和光伏发电系统得以安全稳定地运行，并为总建筑面积逾7.8万m2的大楼持续提供可靠的热水供应和照明电力， 每年能减少2000t CO2排放，并能节约7000MWh的电力。在可预见的未来，“日光之帆”将会对生活有着更多的帮助。