中山瑞科公司高级工程师齐鹏飞潜心光伏领域专攻环保建材拼接1.2万块光伏发电幕墙玻璃 为北京冬奥会主场馆披上“冰丝带”
人物简介
齐鹏飞1996年考入中国科技大学,2001年赴美留学,2006年拿到博士学位后,专攻半导体材料,研究光伏及能源。2015年,齐鹏飞带领团队扎根南粤,投入环保节能的绿色建材、建筑光伏一体化产品的开发利用。打造了我国拥有完全自主知识产权的百兆瓦级碲化镉薄膜组件生产线,这也是目前中国技术最先进的生产线。
齐鹏飞,中山瑞科新能源有限公司(以下简称“瑞科公司”)高级工程师,专攻纳米建筑材料领域的高技术工匠。他研发的产品简而言之就是发电玻璃——既能作为建材使用,又能吸光发电。2020年,齐鹏飞带领团队参加北京冬奥会主场馆——国家速滑馆“冰丝带”光伏项目竞标,为场馆“披”上22条由1.2万块宝石蓝色的光伏发电幕墙玻璃拼接而成的“冰丝带”,获得业内赞赏。
将光伏建材领域做到国内一流
在对齐鹏飞采访的一个小时内,他电话不断,结束后,马上要跟正在公司参观的客户签订战略合作协议。“最近我是马不停蹄。”他笑道。日前,我国提出要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。“我们在光伏建材领域沉淀了十几年,最近明显感到,这个板块业务提速了。”
瑞科公司现在主要做什么?“简单来说,就是光伏和建材的跨界。”齐鹏飞解释,建筑材料本身能耗很高,碳排放量很大,要想降低建筑能耗,实现零碳建筑,光伏建材是最佳选择。”既能满足建材本身安全、实用、美观的功能,同时还能进行发电,让建筑自身产能。”
2008年开始,齐鹏飞把主攻方向对准光伏建材。“光伏技术在中国一直有很好的发展,我们经过市场调研,发现光伏建材很有前景。”齐鹏飞开始带领团队专注研发如何把光伏技术应用在建材上。
到2014年前后,齐鹏飞的研发团队已经完成产品中试。2015年,齐鹏飞率团队回国,落脚中山。到2018年,瑞科公司建成中国第一条拥有全自主产权的百兆瓦级CdTe薄膜组件生产线,其中自行研发的核心真空镀膜设备为国内首创,到目前仍是国内技术最先进的生产线。
“在传统建筑中,建材一旦使用后就成为沉没成本,上墙的钱就花掉了”,齐鹏飞说,但是使用光伏建材,建好的第一天就能开始赚钱,好的项目通过发电3-5年就可以弥补本身的建筑成本。
让85%的光透过玻璃表面发电
方案中标国家速滑馆光伏项目
2020年,北京冬奥会主场馆——国家速滑馆“冰丝带”光伏项目开始招投标,这让齐鹏飞再次看到机会。2022年即将举办的北京冬奥会把“绿色环保”作为一大特色,北京冬奥组委曾宣布,将实现奥运史上首次全部场馆100%清洁能源供”。
“这正好是我们的强项”,齐鹏飞带领团队参与项目竞标。在设计主场馆时,齐鹏飞为它“披”上22条由1.2万块宝石蓝色的光伏发电幕墙玻璃拼接而成的“冰丝带”,既兼具高效发电性能,又符合现代建筑审美,最终成功中标。
这个项目难在哪里?“常见的光伏产品要调色很不容易”,齐鹏飞介绍,而他带领的团队能够把产品做成各种颜色,最大限度满足设计师的审美要求。比如本次冬奥会主场馆建筑要求的宝石蓝色,齐鹏飞带领队员在实验室里反复测试几个月,终于实现了设计师指定的理想效果。
另一方面,在满足色彩的同时,还不能影响建材的发电效率,也这需要相关工艺不断改良。“光伏建材之所以能够吸光发电,主要是通过在玻璃建材内镀膜来实现,这层膜是纳米级别的,相当于一根头发丝的万分之一。”齐鹏飞介绍,而玻璃表面不同颜色的图案,对整体发电效率是有影响的。在竞标“冰丝带”光伏项目中,齐鹏飞团队能够做到85%的光透过玻璃表面进而实现发电,“在色彩和高效发电之间如何平衡,我们的方案是最完美的”,齐鹏飞表示,这是团队能成功中标的原因。
打造全国首个
薄膜电池BIPV光伏村项目
除了冬奥会主场馆,齐鹏飞团队此前还和国家电网合作,在宁波打造了全国首个薄膜电池BIPV光伏村项目。“这就是未来房子应该有的样子,光伏建材应该成为节能减排的标配”,齐鹏飞介绍,这个项目为全村200多户家庭提供清洁能源,光伏建材取代了传统的琉璃瓦、陶土瓦、金属瓦等屋面,通过“建筑光伏一体化(BIPV)”,实现了发电、防水、美观、装配式一体化安装于一身。“如果这个村落每年耗电50万度,我们装的光伏网每年能够发电80万度,那么他们还可以提供30万度绿色电力给电网”,齐鹏飞说。
数十万次反复实验
才能取得想要的结果
从2006年专注这个行业算起,经过15年坚守,目前,齐鹏飞带领公司自主研发的核心装备,各类产品不仅可以应用于传统大型地面光伏电站、屋顶分布式光伏电站、还可以应用于建筑幕墙、采光顶、阳光房、停车棚、雨篷、公交站台等,为打造绿色建筑、低碳零能耗建筑迈出坚实一步。
一路走来波折几许?“我跟团队成员一起熬过了很多不眠之夜”,齐鹏飞说,要实现纳米级别的镀膜制作难度大,涉及真空镀膜设备、镀膜工艺、镀膜材料等方方面面,都是经过成千上万,甚至数十万次反复实验,才能取得想要的结果。“一个国家,需要这样的工匠,在自己的领域深耕细作,耐得住寂寞。”齐鹏飞认为。
齐鹏飞和团队在技术上追求极致,在应用上不断跨界。比如有的建材是双层玻璃甚至三层玻璃,如何让光伏与之有效结合?齐鹏飞说,团队要先了解现有玻璃幕墙行业的规范标准、材料使用等,再设法把发电玻璃运用到玻璃幕墙里,“市场需要有效实用的产品,而不是你想象中的、实验室里做出来的最好样品”,齐鹏飞说,因此团队经常跟行业外的企业对接,寻找契合点。
在光伏领域行走多年,对于我国未来要实现碳中和的目标,企业还应该做些什么?齐鹏飞认为,“对于企业而言,要继续做好本职工作。更重要的在于,行业上下游要形成合力,包括设计院、装备制造、建材厂、建筑单位等,只有社会各方协同作战,才能在节能减排方面有大作为。”
●对话
对产品不断精益求精 要耐得住寂寞
南都:最初你涉足这个领域时,社会的环保意识可能远不及现在,产品的市场认可度也未知,是什么让你坚持下来?
齐鹏飞:人生的价值多元,不仅要赚钱。中国作为一个大国要有重器,要有一些硬核实力。我要做光伏产品,就是为了通过技术创新,持续产生绿色可再生能源,减少能耗,这符合未来的发展大趋势。如果技术更加成熟、应用更为普及,建筑本身都可以发电,也有利于国家能源安全,这个大方向我认定了。剩下来的就是对产品不断精益求精,技术的积累和突破需要时间,要耐得住寂寞,另外还要不断学习吸纳其他行业的技能。
南都:从技术上讲,你和团队已经做到国内一流,下一步准备做些什么?
齐鹏飞:现在我们技术研发实现了从0到1。剩下是1到100到1万的事情。比如,如何进一步改善材料,让它在防水、防火、防锈等方面完全符合建材标准。此外,如今光伏建材还很昂贵,大家对它的接受度未必很高,所以我们要努力让它的成本进一步压缩,产能进一步提升。如果以后在农村生活的人想自己建一座房子,首先想到用光伏建材,那时才可以说我们获得了一点成功。
TA说
一个国家,需要这样的工匠,在自己的领域深耕细作,耐得住寂寞。——齐鹏飞
致敬南粤工匠系列报道
策划:陈实裘萍陈伟斌 申鹏李平
统筹:江英陈成效 黄亚岚戴越
执行统筹:郑雨楠王卫何永华谢萌
本期采写:南都记者吕婧
摄影:南都记者吴进
视频:林耀华 实习生黄卓亨
部分由受访者提供
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