金属屋顶光电系统为加州葡萄酒厂的节能添彩

Rodney Strong 葡萄园位于加州Sonoma County，而该葡萄园所产出的juice（此词一语双关，既有“果汁”之意，又可解释为“电、能源”，此处建议译为：“精华”）有些却不是来源于葡萄树，而是得益于这里阳光的哺育。

 加州充足的阳光孕育了优质的葡萄，所出的美酒为Strong 葡萄园带来了荣誉，但是参观者也许没有注意到，正是这些阳光还为道路照明和酒厂设施的制冷系统提供了大量的能源。

在酒厂仓库的金属平板屋面上安装的766080瓦晶体光电（以下简称为pv）电力生成系统预期可以提供30％的葡萄园需求电量。

这套系统由加州Berkeley的PowerLight公司安装，它包含4032块pv模块，覆盖了酒厂10万平方英尺屋面的一半。每个模块产生190瓦电量。这是PowerLight公司承建的最大一项在缓坡金属直缝屋面上的pv项目。

去年4月开始筹划这个系统，从最初造价、政府折扣、发电能力、投资回报预测到建造后勤保障的各个方面进行了研究。于9月，酒厂和PowerLight公司达成共识并签订了合同。在随后的8周中，完成了项目设计，浇筑好了混凝土衬垫，同时太阳能模块也运到了工地现场。所有的材料齐备后，只用了不到5周的时间，整个系统就安装到位了。

在建造中人们普遍关心这样一个问题，即在不破坏材料和屋面密闭性的同时，怎样将pv模块安装到直立缝金属屋面。一种名为S-5-U 的新式固定技术提供了针对这种屋面的解决方案。该技术的固定夹具是由科罗拉多州的Colorado Springs 公司按客户的需要定制的。尽管安装中有1万多个单独固定点，但这种固定夹具在其附件(圆头制动螺栓)的配合下，整个Galvalume钢屋面就无须打一个洞了。

把pv系统与直立缝金属屋面结合起来的概念正日益被人们广泛接受，并且这种概念已得到了合理的解释。板状薄膜屋面往往需要在pv系统报废之前进行更换，而直立缝屋面恰恰克服了这一缺点，因为它具有和晶体模块相同的使用寿命。

除了得益于金属屋面的高反射性，此种安装了pv系统的屋面最终被证明是有降温作用的屋面。Pv模块安装在距屋面几英尺高的地方，从而使金属屋面处于它的阴影中，同时两者之间形成了一个空气通风系统。美国能源署Oak Ridge 国家试验室研究表明，由于遮蔽效应和此通风系统的空气流通，屋顶的温度可下降65F，从而减轻了建筑物制冷的负担。

金属屋面和pv的结合系统还能使屋面每平方英尺面积的净重小于3.5磅，从而降低了支撑结构和板型设计的造价。

尽管Strong 酒厂的pv系统造价为430万美元，但加州公共设施委员会提供了210万美元作为鼓励，因此Strong 酒厂只需承担220万美元。在政府税务上的优惠后，这个费用将更加容易接受。故此不论是从环境上还是从经济效益上来看，加州酒厂的这种新能源都是合理的。

图注：安装在加州Sonoma County的Rodney Strong 葡萄园的屋顶上的4000多块太阳能电池板，能给该葡萄园提供其电力需求的30%。由此而带来的阴影和强制通风效果大约能将屋顶的温度降低56F，从而减少内部的制冷负荷（上图）。每块板有四个固定点，用S-5-U夹具（见插入图）将它们固定在金属屋顶的立缝上，从而就不必在屋顶上打洞了。

Rob M. Haddock是科罗拉多州Colorado Springs有限公司的金属屋顶咨询组组长，金属屋顶技术领域的专家和培训师。他是ASTM国家屋顶承包委员会成员，系统建筑协会会员，金属建筑协会成员。