2024-06-06 17:56:14 作者：田立阳
从家乡辽宁到香港中文大学，从中科院深圳先进技术研究院到西安，直至成为“秦创原”创新人才，牵着刘壮博士跨越半个中国的是一块“薄膜” — 一块可以发电的、神奇的“薄膜”。17年的时间里，刘壮和团队一起，让一个听上去有些“天方夜谭”的故事在西安变成了现实。
刘壮是辽宁人，本科毕业于北京师范大学物理系，之后赴香港中文大学物理系继续深造，专注于薄膜太阳能方面的研究，并顺利完成硕士、博士研究生学业，积累了丰富的理论基础，练就了一定的实践创新能力。
2008年博士毕业之后，刘壮进入中科院深圳先进技术研究院工作，随后担任薄膜太阳能电池工程研究中心主任，带领团队创造了薄膜太阳能电池光电转化效率的纪录。2009年，他和团队在实验室做出了第一块指甲盖大小的薄膜光伏发电板，随后又承担了薄膜光伏领域里的第一个国家973项目，将光伏发电效率提高到了20.1%，实现了中国薄膜光伏器件工艺跨入世界第一梯队，并建立了自主研发的全国产中试生产线，为实验室技术产业转化提供了基础支撑。
然而，薄膜光伏从实验室走向产业化，并非易事。中科院深圳先进技术研究院与香港中文大学曾合作评估认为，把香港的建筑表面全部安装光伏发电基板，几乎可以解决整个城市的用电，这让刘壮眼前一亮。他认为，薄膜光伏最好的应用场景就是与建筑物的恰当结合。
2018年，拥有近20年建筑幕墙产业经验的西安中易建科技董事长正在寻求技术创新，他慕名拜访刘壮，两人很快就薄膜光伏应用到建筑外立面上的产业化前景达成共识。为了实现薄膜光伏产业化梦想的刘壮，毅然放弃了深圳优厚的待遇，全身心投入到了“建筑外立面智慧绿色能源系统”的研发和产业化中。
2020年，西安交大要在创新港核心区建设一幢具有领先水平的创新性建筑既是科研楼，又具有建筑领域新技术的开发和应用。在了解到刘壮团队创立的基于建筑外立面的集绿色能源、新型建筑、智慧城市于一体的“智慧绿色能源”系统之后，双方一拍即合。
创新港科研7号楼从外观看起来非常普通，实际却融合了薄膜光伏发电、智能通信、立体安防、无人物流等多种先进的技术。从设计之初到现场施工，刘壮博士带领团队，在建筑的外立面、屋顶等场景应用“智慧绿色能源系统”2755㎡，光伏装机功率458kW，年发电量约40万度，完全满足了建筑空调、照明、办公等用电需求，此外还实现了建筑内及外250m范围内5G信号全覆盖，建筑周边100m范围内立体安防、无人机物流、物联网基础管理平台。
目前，该项目已运行2年多的时间，节能降碳效果显著，荣获“世界工程组织联合会颁发的工程建设卓越奖”（2023年全球唯一获奖项目），并以第一名成绩入选“国家第三批智能光伏试点示范项目”“陕西省科技创新优秀案例”以及“陕西省秦创原创新驱动平台建设典型案例”。
“建筑外立面智慧绿色能源系统”已获得专利百余项，中易建科技集团牵头编制了《陕西省建筑外立面太阳能光伏一体化》系列标准，并正在推动成为国家行业标准。2023年8月，陕西省住建厅、发改委等九部门联合发布《关于大力发展建筑外立面和屋顶太阳能光伏一体化技术与应用的实施意见》及配套文件，支持在全省推广应用。目前，该核心技术已经在西安、榆林、银川、武汉、上海、重庆等地多个重点项目中应用，涵盖公共机构建筑、学校、医院、酒店、工业园区、农房等，每年减少二氧化碳排放上万吨。
从一块薄膜光伏面板到整栋建筑外立面实现光伏发电，今年45岁的刘壮用了17年的时间。多年的坚持，终于迎来了黎明的曙光。刘壮认为，随着政府政策的大力支持和产业化技术的成熟，我们有信心让陕西在建筑光伏一体化领域成为全国的排头兵，更有自信把技术向全国推广，开创从“节能型”建筑向“产能型”建筑跨越式升级新局面。
编辑：海洋