里夫金与绿色能源实验室

里夫金与绿色能源实验室

在与交通大学教授戴燕军的会议之前（见图）进行初步采访之前，我从齐明星的信息中看到了这一点。他博士毕业于航空航天推进技术。电话成立后，他知道自己正在进行绿色能源研究。这“曲折和纠正”给我极大地高兴，因为我在最近读了杰米里利夫金的新书《第三次工业化》。这本书描述了将建筑改造成可能源能源收集装置的迷人形象。按照里夫金的描述,未来25年内,数百万的建筑——家庭住房、办公场所、大型商场、工业技术园区——将既可作为发电厂,也可以作为住所。到了代彦军的工作场所一看,哇,这不正是里夫金所描绘的能源建筑吗!楼顶太阳能实验室原来代彦军所在的这幢位于交大闵行校区内的办公楼是中国和意大利共建的具有能源领先技术相关设备的“绿色能源实验室”。这幢建筑物的外形很像二年前上海世博会期间意大利风格的展馆,走进里面看到都是白色的墙面,建筑物中庭是通透的,楼顶是采光玻璃,每一层的顶端都嵌有诸多的管线通道,楼内的布局设计充分考虑到自然通风、采光等要素。代彦军引我到楼顶上的平台,从这里可以看到整幢建筑的倾斜屋顶覆盖了外形有点区别的太阳能收集转换装置。代彦军告诉我,楼顶上覆盖有四种不一样的太阳能装置,分别是CPC真空管太阳能集热器、热管太阳能集热器、太阳能空气集热器和太阳能电池,从名称上可以大致理解这些太阳能装置不同的效用。再从楼顶往下看,不远处有一架风车,与风车相连的是一栋太阳能设备房,旁边有一排槽式太阳能集热器,代彦军告诉我,正是靠着着屋顶的太阳采集设备、旁边的风电装置以及设备房内的可利用生物质能源的冷热电联产系统等提供的能源,基本满足了整幢绿色能源实验室的日常用能需求。也就是说正常情况下,楼内的生活、工作用能可自行采集,不需要再用商品能源,“但到了实验装备都开动或者阴雨天等情况,还是要少量动用一点商用能源”,代彦军实话实说。说话间,代彦军领我进入一间装潢精致的居室。原来这是一间试验用的居室,屋内所有的照明、包括冰箱、空调等在内的家用电器的用电均来自自采的太阳能等绿色能源,代彦军说这也是他们实验内容的一部分,即模拟在实际家居环境下的用能满足情况。我和代彦军的交流就在这间绿色能源小屋内进行。代彦军:太阳能空调在建筑能源中的应用代彦军告诉我,他是1989年从河北邯郸考到西北工业大学,当时也是受了航空航天热的影响,报考了航空动力与热力工程系,大学毕业后继续在本校读研,方向为太阳能集热器以及用除湿办法来为航空发动机延寿。硕士论文就做了干燥除湿;硕士后代彦军继续读博,做的还是干燥剂除湿,但博士论文偏向用太阳能来除湿。此后,代彦军越来越多地与太阳能打上了交道。但90年代太阳能远没有现在这么热,产业也远未像现在这么发达,研究的文章也不多,大学里做太阳能的只有少数机构。1999年博士毕业后,代彦军到慕名已久的上海交大制冷与低温工程研究所王如竹教授门下做二年的博士后,在王教授指导下专攻太阳能利用。2001年出站后,代彦军即留校工作,当年就参与了教育部太阳能发电与制冷工程研究中心的组建,这一工程研究中心是围绕太阳能利用开展系统研究,重点放在太阳能在建筑能源中的应用。从当时在交大新校区的沧源路基地筹建的400平米的太阳能实验室,到2003年和上海建科院合作在莘庄建的生态建筑,这也是上海首次承建真正意义上的生态建筑,交大承担了太阳能在建筑能源中的一体化应用,包括如何与建筑结合,用太阳能采暖、空调、除湿、通风,这幢建筑的节能效率达到60～70%。该项目后来获得了上海市科技进步一等奖,教育部2006年科技进步一等奖。在此基础上,代彦军他们做了几十个太阳能空调的示范应用,由于多年的积累,王如竹教授领导的团队在国际太阳能空调利用上已处于领先水平。2001年博士后出站,代彦军被评聘为副教授,由于业绩突出,2005年破格提为正教授,同年代彦军获得科技启明星计划资助,启明星课题也是太阳能高效除湿。代彦军在除湿方面已有较长的积累,在除湿材料以及干燥剂除湿方面做了系统性的工作。2005年的启明星课题主要是利用空调排出的废热用于除湿,传统的空调除湿是采用冷凝法,效率相对较低,而代彦军所用的是无水除湿的热方法,而且是用太阳能和废热。2010年,代彦军得到启明星跟踪的支持,也是围绕除湿方面的工作。2006年前后,代彦军还先后承担和参与了有关如何与建筑结合充分利用太阳能的科技支撑计划,同年还主编了上海市民用建筑太阳能应用技术规程。由于上述太阳能空调与高效能供热装置与应用的科技支撑项目取得了多项技术突破,2010年代彦军他们获得了国家技术发明二等奖,王如竹教授是第一完成人,代彦军是第二完成人。代彦军:中国能源实验室2010年,上海交大组织了可持续能源技术的国际会议,这次国际会议的影响很大,会议的所有组织、筹备工作都是王如竹教授领导的团队完成的,代彦军担任大会的秘书长。同年代彦军被推荐为国际太阳能学术期刊《SOLARENERGY》的副主编。“十二五”期间,代彦军牵头组织了太阳能中温技术(80～250摄氏度)在如印染、纺织、化工、食品、空调等行业领域的应用。由于王如竹教授领导的团队在太阳能利用方面的影响,经一家意大利能源公司介绍,意大利环境领土与海洋部决定资助他们搞一个绿色能源实验室。2007年双方签协议,2010年开始建造,今年5月正式落成,这也就是文章开始时介绍的那幢建筑。代彦军告诉我,目前整幢建筑的基础用能都可以用太阳能、风能、浅层地热和生物质能等提供,属于低能耗建筑。“我们主要是强调建筑和太阳能综合利用。整个建筑就是一个实验平台,旨在为下一代建筑用能模式开展研究。目前,该建筑用了近20种新能源技术,进一步的研究重点是智能能源网,从冷热电作综合考虑;另一个是冷热电的调节技术以及新一代的太阳能空调、热泵。”代彦军进一步给我解释说,这里提到的智能能源网是一个小的基于建筑冷热电需求和生产的一种网络系统,是通过需求侧的管理来实现能源转换的高效化,代彦军说保障他们这幢“绿色能源实验室”用能需求的实际上就是一种智能能源网的雏形。“目前,我们这个网已可以做到把各种来源的清洁能源集成输入到局部网上供系统内应用。这个智能能源网主要针对建筑物或建筑群,把冷、热、电等各种来源地电能集中综合分配,现在我们已经做到了不同来源的电能实现蓄存和并网利用,也就是说做到了白天产的电,晚上可以用。”此次对代彦军做的启明星访问很顺利,首先我们双方对发展新能源都有一种高度认同,其次,我其实早在近十年前就访问过交大这个节能团队的带头人王如竹教授,当时王教授和我谈的主要是能源的高效利用,而这次从代彦军给我介绍的情况看,他们显然已经站到了太阳能利用的一个制高点上有了更多的作为,而且更可喜的是