新政策强制要求建筑自发电?光伏建筑一体化来实现

2022年4月27日,国家能源局公布了2022年第一季度的光伏发电建设运行情况,第一季度我国新增并网容量1321万千瓦,截至3月底累计并网容量31797.9万千瓦。

数据之下,我们可以拎两个较具特色的光伏项目出来看看:

2022年4月22日,国内容量最大的光伏车棚正式投入运营,车棚屋顶即为铝制光伏发电设备,项目整体设计寿命25年以上,抗台风等级12级以上,同时还考虑了北方冬季雨雪冰凌天气的影响因素。该项目位于天津市滨海新区一汽丰田工厂停车场内,一期规模为20.5MW,预计年发电量超过2000万度,年减排二氧化碳量高达2.4万吨。

该项目和北京冬奥会主场馆——国家速滑馆内的22条“冰丝带”有着异曲同工之妙。“冰丝带”,也就是国家速滑馆的标志性“丝带”状曲面玻璃幕墙,是由1.2万块宝石蓝色的光伏发电玻璃拼接而成,能够实现85%的光透过玻璃表面并进行发电,为速滑馆的制冰系统提供了稳定的清洁能源。

和以往在建筑物上附着光伏发电系统(BAPV,Building Attached PV)不同,上述两个项目均是将光伏发电设备直接集成到建筑中,也就是屋顶、幕墙、栏板等建筑物的一部分,可以直接进行光伏发电。业内称之为BIPV(Building Integrated PV),又称为光伏建筑一体化。BIPV组件通常以建筑材料如玻璃砖、透明棚顶等形式出现。

随着“2030年碳达峰、2060年碳中和”目标的推进,兼具发电功能和建材属性的BIPV开始扮演越来越重要的角色。作为光伏应用场景的拓宽,同时又满足绿色建筑的要求,BIPV本身受到了光伏市场化、建筑节能化的双重推动,也整合了双方优势。

此前3月,住建部连发两份发展规划,分别为《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》和《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》。前者要求,开展高效智能建筑光伏一体化利用等清洁能源建筑高效利用技术。后者则提出具体发展目标,即到2025年,全国新增建筑太阳能光伏装机容量0.5亿千瓦以上,城镇建筑可再生能源替代率达到8%,建筑能耗中电力消费比例超过55%。

政策方向还在更加明朗,建筑将纳入碳排放管理,未来建筑方案中必须要考虑降碳减排。2022年4月1日,住建部批准的强制性工程建设规范《建筑节能与可再生能源利用通用规范》正式生效,要求新建建筑安装太阳能系统,太阳能建筑一体化应用系统的设计与建筑设计同步完成。这意味着从2022年4月1日起实施的新增建筑讲必须同步配套设计建设太阳能系统。

与此同时,各省也相继出台绿色建筑补贴举措。目前,已有安徽、广东、浙江、陕西、吉林等13省超20地市明确了光伏建筑补贴政策。

其中有些地区,对BIPV的补贴已经超过了对传统屋顶光伏的补贴。安徽宣城明确建筑屋面光伏项目补贴20元/千瓦,BIPV项目补贴30元/千瓦。浙江衢州则明确,在工商业建筑和公共建筑屋顶建设的光伏发电项目,补助标准为0.4元/瓦,在新建商业建筑和新建厂房建设的建筑光伏一体化发电系统,补助标准为0.8元/瓦。

第一财经曾在报道中披露,“十二五”以来,BIPV系统造价持续下降,从40元/W左右下降至目前的4-6元/W。而随着光伏集成技术继续提升以及行业规模持续扩大,根据中国BIPV联盟的预测,“十四五”末有望降至2.5元/W。据招商证券研报测算,按80%为建筑光伏计算,截至2021年,国内建筑光伏累计装机量已有86GW,到2025年,年均复合增长率约20.65%。其中,BIPV年均复合增长率将高达76%。

另据广发证券研报预测,从2022到2025年,建筑光伏市场空间总量将从2403亿元接近翻倍至4236亿元;其中,BIPV增速更快,市场空间总量将从231亿元翻三倍至866亿元。

不过,在投资回报周期方面,不同于传统光伏组件销售对应的短销售周期,BIPV系统的搭建需要参与到建筑的审批、招标、施工设计等多项环节,周期相对拉长。隆基新能源董事长唐旭辉曾对证券时报表示,隆基的BIPV业务在短期一两年之内,会以培育市场为主,建立行业标准,做示范案例。

而且,跨行业落地的BIPV还面临着行业整体标准尚不完善、缺乏具体操作指南的问题。

隆基新能源董事长唐旭辉曾公开表示,BIPV首先是以建筑标准来做产品相关的设计、测试以及验收。以防火性能为例,建筑在防火等级的要求上比较高,建筑A级标准与光伏组件所属的电气A级标准差别比较大,两者的测试方法也不一样,用普通的光伏组件来做建筑测试基本上达不到要求。

中国建筑设计研究院高级建筑师鲁永飞则在近期召开的“2022光伏建筑一体化创新合作研讨会”上指出,建筑行业的标准体系非常庞大,如屋面、幕墙或针对某一个部位,都有相应工程技术规范和图集支撑。目前,光伏建筑行业标准主要是基于原材料类的基础标准,真正用于指导光伏建筑工程应用的标准严重缺失,如与建筑性能相关的工程施工、验收标准等。

当下,BIPV已在政策层面迎来发展机遇,原有光伏赛道公司的活跃参与也将进一步提高其商业竞争力。光伏建筑的经济价值、节能价值和美学价值,都值得我们更多的期待。

茶产品拼配技术
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茶叶拼配是将具有不同品质特征、加工工艺的茶混合搭配,通过协调质量与体积的比例关系,使其外形、汤色、滋味进一步提升的技术。近年来,茶叶拼配已不再局限于同一茶叶品类,为丰富茶产品,满足市场的多样化需求,多茶类组合拼配和再加工茶拼配产品走入大众生活。

一、茶叶拼配基本原则

1. 采用不同来源的原料进行拼配

茶叶拼配原料有等级、季节、产区、品种等多方面的差别,丰富的原料来源更有助于提高拼配茶产品的质量与多样性。高等级原料色香嫩度极佳,但多数身骨轻。不同季节所产茶叶各具特色,春茶味醇耐冲泡,夏茶香平味带涩,秋茶香高味浓郁。不同产区的气候条件、土壤状况都有差异,会影响茶叶的内含物质,例如低纬度地区茶叶多酚类物质含量更高,高纬度地区茶叶氨基酸含量更高,相比于平地茶,高山茶的氨基酸与芳香物质更为丰富。不同茶树品种在次级代谢产物含量上差异显著,产品风味差异化得以表达。

2. 根据库存情况和市场导向制定拼配方案

茶叶拼配不能单从提高产品品质出发,近年茶园面积和茶叶产量总体呈上升趋势,茶叶库存量逐年增长且库存压力巨大,陈茶堆积的问题日渐棘手,而市场上新型茶产品出现缓慢,固有的产品形式较为单一,无法满足消费者的物质和精神文化需求。在市场调查的基础上,发掘消费者需求,精准定位提炼卖点,以消化库存和满足市场需求为抓手,给茶叶拼配提供了更多可能。

. 协调基准茶、调剂茶、拼带茶的比例

在拼配前,首先要明确目的,准确制定产品方案,了解每批茶的品质特征,依据所选定的目标样品确定基准茶、调剂茶、拼带茶。基准茶是拼配茶的主体,数量占比最大,其品质一般优于标准样,但在某些因子上存在不足;调剂茶拥有基准茶不具备的品质,它的作用在于实现高低平衡,可将基准茶高于标准样的因子调低,又可改善基准茶某些因子的不足,使成茶品质大体接近标准样;拼带茶品质相对较差,价格较低,主要用于调控成本,需根据目标样品的品质适量添加,三者比例关系的协调是拼配技术的关键。

4. 扬长避短,优势互补,效益叠加

茶叶由于生长环境、加工工艺不同会表现出不同的品质特征,每批茶叶都有各自的优势因子与劣势因子,通过拼配,使得茶样优势得以放大,劣势得以互补,使成品品质符合目标样品,并形成自身的产品特色。在当今供给端饱和、质量上乘原料丰富的情况下,可在拼配过程中添加保健、造型美学等元素,以此发挥更显著作用。例如,根据古代药食同源原理,将茶叶和药材拼配,研发出兼具两者保健功效的药茶产品,得到了市场的广泛关注;工艺花茶的诞生成功提升茶叶美学,消费者在品评的同时,可以欣赏花茶的绽放过程。

二、茶叶拼配技术应用

1. 原叶茶中同茶类拼配技术

传统意义上的拼配,大多是同一茶类不同品种或不同等级的拼配,目的在于研发出色香味形各因子表现优良的茶品,通过感官审评的方式评判拼配成功与否。在六大茶类中,除白茶和黄茶外,其余茶类都有进行单一茶类茶叶拼配的相关研究。统计近30年来发表的关于茶叶拼配工艺研究的论文数量如图1。

近30年茶叶拼配研究的论文数量

(1)绿茶

西湖龙井是中国十大名茶之一,以色绿、香郁、味甘、形美著称,因此绿茶中关于西湖龙井茶的拼配研究较多。有研究表明,西湖龙井茶经过筛分拼配后对稳定品质和提高效益有显著作用。原料嫩度高、产品品质佳、等级相对较高的龙井茶叶,其外形挺直、光削,下沉速率更快,可以通过拼配此类茶叶来加快龙井茶的下沉速度,满足顾客的观赏需求及消费体验。

(2)乌龙茶

乌龙茶注重内质,其中香气和滋味是决定品质的重要因素,其次是外形和叶底。研究表明,不同焙火程度的原料不可用于同一批次产品的拼配,否则会导致滋味和香气混杂,且叶底花杂,色泽不一。不同茶树品种的香气特征如下:水仙具有特有兰花香;肉桂香气辛锐,具有花果、桂皮般的香气;黄观音花香高且显;金牡丹则似有花果香,回味持久;丹桂有浓郁的奶油香,在拼配过程中可根据成品茶特征挑选原料。将条索粗大、香味浓的低级水仙与外形紧结、香气细锐、滋味较淡薄的武夷奇种拼配,能使二者外形调和,滋味提升且优势互补;在低端商品茶拼配中,可通过掺入少量窨花乌龙茶,以改善夏茶原料香低味粗涩的品质。

(3)红茶

基于工夫红茶风味组学研究表明,人们对滋味属性的感知不及香气敏感,因此在拼配工夫红茶时,应优先控制香气品质变化。通过相关性分析,在滋味调和中,可以通过增强甜味来平衡过强的苦、涩、酸味。在传统工艺的坦洋菜茶、福安大白茶和高香工艺的花香型品种相互拼配的方案中,以传统工艺为基底茶的方案改善了原料茶较为单一的香型且提升了香气的浓纯度,以花香型为基底茶的方案提高了茶汤滋味的醇厚度,增加了香气的层次性和丰富感。

(4)黑茶

普洱茶有生熟之分,多以饼茶、砖茶、沱茶形态加工储存。郑际雄依据拼配原料中季节、树龄、产地、海拔等不同,设计出晒青毛茶七因子拼配模型,从本味、蜜味、浓厚、饱满度、生津度、喉韵、中和味7个维度进行拼配;同时发现,使用纯料山头茶这一拼配方法所得成品滋味独特,有很强的地域特征,但存在滋味淡薄,内含物不丰富协调的问题,陈化转化过程缓慢。彭功明则强调普洱茶拼配的相融性,在云南六大茶山中,滋味浓厚、回甘生津的布朗山茶叶与滋味清甜、花香馥郁的景迈山茶叶相融性极好,可拼配出优质的成品茶。

2. 原叶茶中多茶类组合拼配技术

与单一茶类拼配不同,多种茶类拼配目的更多在于研发新型产品,满足消费者多样化需求。谢剑威等以白茶为主要原料开展多茶类拼配试验,旨在保留白茶特征的前提下丰富白茶产品,经试验表明拼配工夫红茶能在保留白茶清甜滋味的同时,增加拼配茶的焦糖味;拼配清香型铁观音能够增加兰花香、糯米香,拼配茶的比例在15%~25%为宜。何娟将一定比例的绿茶和乌龙茶进行同批同机组合生产,开发出一种具有减肥降脂功效的新茶品。王文杰等通过分析干燥前后红绿茶拼配加工的各项理化指标,得出茶叶在干燥前进行拼配能有效改变成品茶的滋味和香气的结论,为新型拼配茶提供更多可能性。湖南农业大学刘仲华教授曾在首届“中国好茶黑白对话”产业发展高峰论坛中指出,黑茶白茶组合在一起品饮时,二者的健康属性得以很好地相融,这为将来黑茶白茶拼配产品的出现提供了理论依据,更有助于两大茶类实现创新发展。

3. 再加工茶混合拼配技术

茉莉花茶是由茶叶和茉莉花拼合窨制而成,茶香花香两者完美融合。陈力发现福建茉莉花茶拼配中多以茶毫显、香浓的闽东原料为主料,辅以滋味浓厚、香气显的闽北原料。而张强等研究发现,拼配部分云南原料可弥补福建、湖南花茶滋味不足的问题。曾文治等基于α-淀粉酶活性抑制率进行茉莉花茶拼配,结果表明,按照茉莉大白毫、茉莉毛峰与茉莉银毫质量比为2.8∶2.5∶2.2进行配比,所得茉莉花茶不仅在品饮上有一定提升,且具备降血糖功效。

除茉莉花茶之外, 有多种不同茶类与植物的根、茎、叶、花、果等器官混合加工形成的茶饮。蒋晓东等表明不经过杀青,直接进行热风干燥、粉碎、过筛后的枇杷花与大宗炒青绿茶按5∶12拼配、装袋,所得袋泡茶的主要化学成分及感官品质均更为优质。李磊磊采用茶粉拼配和原料拼配两种工艺分别探究沙棘叶与白茶、绿茶的最佳配比,为研发新型沙棘茶饮提供了参考。

三、展望

茶叶拼配技术是茶叶加工过程中尤为重要的环节,对成品茶品质起着举足轻重的作用。未来需在以下几方面着重发力,来解决目前存在的问题:一是建立健全拼配茶工艺的运用与审评准则,统一标准,为实际生产提供理论基础;二是利用互联网+大数据对工艺进行记录分类整理,确保完整的原料配比数据得以保存,加快研发茶叶智能拼配与识别系统,通过数据库资料自动进行拼配,大幅降低人工成本且保证成品茶品质稳定;三是不断深入开展试验研究,丰富拼配原料与技术并提供相应的论证数据,引导消费者认识到拼配茶的口感优势、保健功能等特征。综上所述,坚持标准化、智能化、多样化发展,茶叶拼配才能实现长足进步。

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