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专家建议安装光伏发电系统利用屋顶太阳能 |
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| http://cn.newmaker.com
4/8/2004 3:42:00 PM
佳工机电网
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太阳能，地球“万能之王”“绿色之能”。
正当油气能源渐见拮据、煤炭能源污染加剧、电供应日益成为“卡脖颈”问题的时候，一度被忽视的太阳能自然引起了更多的关注。
上海没有油田矿藏，但有2亿平方米屋顶。为上海的太阳能利用问题，记者日前走访了上海交通大学著名太阳能研究专家、中国太阳能学会常务理事崔容强教授。崔教授提起了一个话题：关注上海2亿平方米屋顶上的阳光。他说：这是上海最大的能源宝库之一——切莫辜负了这片好阳光！
安装光伏发电系统最能发挥屋顶价值
崔教授说，上海2亿平方米的屋顶中，绝大部分是建国后建的薄板平屋面。以往许多年来，这些屋顶除遮阳挡雨外，一无用处，顶层的住户常受夏热冬寒之苦，在城市视觉上也觉得单调、呆板。
近年来，人们开始考虑改造、利用这些平屋顶。通常，是将之用来开发屋顶绿化，叫做“平植绿”。从1999年开始，上海又采取了“平改坡”的方法，即将平顶改造成斜坡顶。目前，市区政府已经投入了10亿多元，将800多万平方米的平屋顶改成了斜坡顶。
“这两种方法，‘平改坡’增加了顶屋居室的保温隔热性能，也有较好的美观效果。屋顶绿化向城市空间要绿，开拓了绿化新空间。而依我看来，最能充分发挥平屋顶价值的方法，还是在平屋顶上安装‘太阳能并网屋顶光伏发电系统’，让上海的屋顶成为一个巨大的‘发电场’！”崔容强教授这样说。
初始投资相对巨大可续利用绿色环保
要利用这些平屋顶获得电能，需要多少投资呢？崔教授说，按目前的水平，1平方米光伏发电太阳电池板需要约3000至4000元，若将这2000万平方米平屋顶都装上太阳电池板的话，需要投入600亿至800亿元；再加其他相关设备，组成并网光电系统，总投资可能是1000亿元左右。
乍听之下，利用屋顶阳光发电的初始投资是巨大的。但是，这样的一次投资，能够在很少维修费用的前提下使用30至35年，平摊下来，它的投资成本就大大降低了。日本和欧美科学家已经测定，到2010年国际间光伏发电，成本可以降到每度6美分(相当于人民币5角)以下，和火力发电大体持平。更重要的是，太阳能发电是毫无污染的，又可以持续利用的。
开发利用屋顶阳光特别需要政策支持
“开发利用屋顶阳光，离不开‘政策阳光’的支持！”崔容强教授特别强调这一点。
本来，上海开发利用太阳能有许多有利条件：我们有远比德国等“太阳能大国”丰富的日照；有一流的太阳能科研机构；有成熟的光伏发电设备生产企业……但是，由于面临传统能源发电的强大压力，太阳能光伏发电没有获得应有的发展。全市迄今利用太阳能光伏发电的屋顶尚不足200平方米，总功率还不到20千瓦！所以，在这方面，更需要政府制定强有力的法规和政策支持，以驱动屋顶阳光等太阳能的开发利用，乃至整个光伏产业的商业化发展。
光伏发电
1839年，法国科学家贝克雷尔(Becqurel)发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
随着科学进步，光伏发电技术已可用于任何需要电源且有光照的场合。目前，光伏发电主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能灯具等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。
应用前景
根据上海的光照情况，如果安装目前通常使用的光伏发电系统的话，每1平方米的平屋顶，每小时可以获得130至180瓦的电能。按上海地区每年平均标准日照1300小时的话，那么就可以获得169至234度电。再若以上海将现有2亿平方米平屋顶的十分之一，即2000万平方米用作并网光伏发电的话，每年就可获得34亿至47亿度电！
发达国家经验
德国：1990年，联邦德国政府在世界上率先推出“1000屋顶计划”，至1997年已完成近万套屋顶系统，累计安装量已达33兆瓦。在此基础上，德国政府于1998年进一步提出并于2000年开始实施10万套屋顶计划，争取从这些屋顶上取得300兆瓦太阳电。
欧盟：德国的计划，也是欧盟于1997年开始实施的至2010年前安装100万套屋顶太阳能光伏并网发电系统计划框架的组成部分。在这个框架内，法国、意大利、西班牙、荷兰、比利时等也都分别制定并公布了各自从数千至数万、上十万的“屋顶计划”。
美国：于1997年6月开始实施“百万太阳能屋顶计划”。按照这一计划，到2010年美国将安装101.4万套太阳能住宅和建筑光电系统，总安装量将达到3025兆瓦。届时，这个世界上排放二氧化碳最多的国家，将能减少约351万吨废气的排放。
日本：1994年开始实施“朝日七年计划”，实际安装屋顶太阳能光伏发电总容量达185兆瓦；
1997年又再次宣布加施“阳光屋顶计划”，至2010年的目标是安装总量达7600兆瓦。
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