我家有個發(fā)電廠

綠色空間

他放棄了在日本的優(yōu)越生活;他從黃浦江畔的江景房搬至上海市郊,在自家屋頂建成了中國第一座家庭太陽能發(fā)電廠。他自家發(fā)的電不僅能夠自足，還能輸送給國家，奇怪的是,他送的電越多，要繳的錢就越多。然而即便承受更大的經(jīng)濟代價，他也無怨無悔。趙春江究竟圖的是什么？

這個談到太陽能就一臉興奮的人名叫趙春江。8歲的時候，他讀《十萬個為什么》，書里有一種房子像甲殼蟲一樣有個發(fā)光的外殼，這房子是一種太陽能建筑。從那時起，趙春江對太陽能產(chǎn)生了興趣。大學(xué)畢業(yè)后，他去了日本攻讀太陽能光伏發(fā)電技術(shù)。學(xué)成后的趙春江，目睹日本在太陽能方面受益，一心一意想回到祖國推廣這種技術(shù)，讓同胞都享受到太陽的饋贈。

2000年，在日本學(xué)習(xí)了15年太陽能技術(shù)的趙春江，辭掉待遇優(yōu)厚的工作回到家鄉(xiāng)上海。他想方設(shè)法，去宣傳他的家庭太陽能供電計劃，卻收效甚微。為什么既節(jié)能又無污染的太陽能家庭發(fā)電，在國內(nèi)推行這么難？趙春江陷入到深深的苦悶中，此時，妻子的一席話給了他極大的啟示。

趙春江妻子:你是這方面的專家，你講太陽能怎么怎么好，人家就會問你了，既然這么好，那你自己為什么不做？一句話就可以把你問倒。所以我就建議，咱們自己先做一個，在家里做實驗室。

趙春江的家庭太陽能發(fā)電計劃，就是在自家的屋頂上裝上太陽能電池方陣，將太陽輻射轉(zhuǎn)化成直流電，再經(jīng)過逆變器的轉(zhuǎn)換形成日常用電。這就是太陽能光伏發(fā)電（圖1）。

（1）圖組:（1-1）在屋頂上安裝太陽能電池方陣

（1-2）將太陽輻射轉(zhuǎn)換形成日常用電

要實現(xiàn)這個想法，先要找到一處合適的房子，趙春江和妻子選定了位于上海市郊的一處屋頂房。然而用于采光的屋頂天窗又成了建設(shè)太陽能發(fā)電廠的障礙。因為高出來的天窗難免在陽光照射的時候投下影子，影子落在太陽能電池板上，會影響發(fā)電的效果。

經(jīng)過精心計算，陰影問題排除，趙春江的屋頂發(fā)電廠開始動工了。首先趙春江將自己家的房頂斜度由原先25度加到35度。因為他測算過， 35度斜面才是上海地區(qū)接受陽光的最佳角度。結(jié)合自家的用電情況，趙春江在屋頂一共安裝了22塊太陽能電池板，發(fā)電功率是3000瓦（圖2）。

（2）先在自己家建造太陽能電廠

2006年12月15日，中國第一個家庭太陽能發(fā)電廠開始供電：

22塊太陽能電池板組成電池方陣

發(fā)電功率3000瓦

半年發(fā)電1500度

趙春江:我家太陽能發(fā)電系統(tǒng)就相當于一個3千瓦的小型發(fā)電廠。比起幾十萬千瓦的大型火力電廠，那是小弟弟的小弟弟，但它畢竟是一個系統(tǒng)非常完整的發(fā)電廠，它發(fā)出來的最后形成了220伏50赫的交流電，和常規(guī)電網(wǎng)火力發(fā)電廠，核能發(fā)電廠，發(fā)出的電能是完全一樣的，質(zhì)量也是一樣的。

為了向公眾說明太陽能系統(tǒng)的功效，并收集實驗數(shù)據(jù)，趙春江還安裝了一組價格不菲的測試設(shè)備。每5分鐘與設(shè)備相連的計算機都會自動記錄下發(fā)電量。發(fā)電量在不同的光條件下,會有不同的表現(xiàn)（圖3）。

（3）趙春江利用測試設(shè)備記錄發(fā)電量

5月27日

早上5點15分，開始工作;

18點55分，休息。

至5月27日，發(fā)電總量1446度

當天發(fā)電量：9.869度。

最高日發(fā)電量曾經(jīng)達到17度左右，那天天氣肯定很好。10度是一個平均的數(shù)據(jù)。嚴重陰天發(fā)1度電的情況也有，但是不發(fā)電的情況從來沒有。

趙春江打算向有關(guān)部門提供發(fā)電數(shù)據(jù)，以期望在城市中盡快推廣。他每天都把當天的記錄進行匯總。讓他高興的是在最初100天里，系統(tǒng)已發(fā)電近1000度。預(yù)計全年可發(fā)電3000度左右，這就意味著可滿足趙家全年的用電需求（圖4）。

（4）太陽能發(fā)電廠業(yè)績不斐

趙春江妻子:家里有9臺液晶電視，一個冰箱，兩個冰柜，24小時用電的魚缸，三層都是中央空調(diào)，還有一個桑那淋浴房（圖5）。

（5）家庭發(fā)電廠可以保證高質(zhì)量的家庭生活

我切身感受到太陽能發(fā)電的好處，就是你會感到生活質(zhì)量的一個跨越式提高。

對于趙春江來說，自家的這個發(fā)電廠絕不僅僅是為了滿足家庭用電，更讓他看中的是，每年發(fā)的這3000多度電可以節(jié)約標準煤1140公斤，減少二氧化碳排放3.6噸。如果試驗成功了，可以推廣給更多的家庭使用，假以時日，積少成多，困擾我國的資源和污染問題就會同時得到緩解。然而成功的喜悅還沒來得及盡情享受，意想不到的事情就發(fā)生了。并且煩惱還接連不斷。究竟是怎么回事呢？

不期而至的電費單讓妻子愣住了. 當初趙春江承諾過，家里安裝了太陽能發(fā)電設(shè)備，用電就不用再花錢了。這電費又從何而來呢?

起初，趙春江也覺得十分詫異。不過馬上他就明白了。原來趙春江的這套發(fā)電系統(tǒng)直接和國家電網(wǎng)相連, 家里發(fā)的電用不完，自然就傳輸?shù)焦搽娋W(wǎng)上去，這也是國際上認可的一種傳輸方式。而我國傳統(tǒng)的電表只按一個方向轉(zhuǎn),盡管是輸入電量,電表卻按用電量計數(shù),所以輸送的電越多,趙春江掏的電費就越多。

如果說多繳幾百塊電費還不至于讓趙春江心生煩惱,接下來趙春江可真是覺得堵得慌。他的家庭太陽能發(fā)電被媒體報道后,前來咨詢的電話絡(luò)繹不絕,有的干脆上門參觀。每次趙春江都熱情接待,畢竟讓更多的人喜歡并使用上太陽能發(fā)電正是他的心愿。遺憾的是每次詢問過后都如泥牛入海,再沒有了下文，這讓他心里覺得十分遺憾（圖6）。

（6）媒體報道了趙春江家庭太陽能發(fā)電

其實趙春江也明白,這中間的癥結(jié)究竟在哪兒。

趙春江:太陽電池板，我花了10萬元人民幣;逆變器和一些電纜、開關(guān)箱，總共花了4萬塊;設(shè)計費我自己設(shè)計就不需要了;施工也是我自己施工，也不需要了。就是這些硬件設(shè)施。

加上設(shè)計費和安裝費,得花16萬。以上海為例,居民用電的費用為六角錢1度， 16萬元可以購買25.9萬度電。按照每戶家庭平均一年3000度來計算， 16萬元足可以夠一戶家庭用上86年。很明顯這是一筆劃不來的賬.成本問題正是制約中國發(fā)展家庭太陽能發(fā)電的瓶頸.

不僅是我國，許多國家發(fā)展太陽能光伏發(fā)電，都遇到這樣一個瓶頸。而突破這個瓶頸很重要的一項措施就是政府政策。像德國，建設(shè)屋頂發(fā)電站的用戶，可以把他的電用高出常規(guī)用電的價格賣給電網(wǎng)，而他從電網(wǎng)獲得的電，仍然是按照常規(guī)的電來收費。日本是在10年以前開展了屋頂電站計劃。采取的主要措施是給用戶補貼。目前在我國，很多太陽能專家、公眾，包括一些政府部門都在呼吁，盡快出臺我國太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)惠補貼扶持政策。這個政策一旦出臺，將對進一步促進再生能源的發(fā)展起重要的推動作用。作為太陽能發(fā)電的堅決擁護者，趙春江堅信，這一天一定會到來。

趙春江:實際上我去日本留學(xué)就是為了學(xué)習(xí)太陽能，以便將來在中國運用。我不管政策什么時候出臺，它終有一天會出臺，遲早的事。

正是因為這份相信與堅定，趙春江的人生才有了一份放棄與選擇。

對于兒時生活在上海郊區(qū)的趙春江來說，在上海市中心擁有一套自己的房子，是多年的夙愿。趙春江從日本回上海沒多久，就用自己積蓄買下了這套讓人羨慕的沿江住房。然而因為這里不適合裝太陽能，他不得不選擇了放棄（圖7）。

（7）為了實現(xiàn)理想，趙春江選擇了放棄在市區(qū)生活

趙春江:一天沒住過，一個晚上都沒有住過，就來看看。晚上來看了，還要趕回去。在這里連睡覺都沒睡過。

干這件事挺有代價的。

我的愿望就是希望看到所有的屋頂上面都能裝上太陽能電池，大概有個5%能覆蓋上太陽能電池的話，我們上海地區(qū)2100萬人口用電問題不但能完全解決，而且是超過目前消費水平的，這意味著在電力供應(yīng)方面老百姓可以自給自足，或者說實現(xiàn)一個同環(huán)境比較協(xié)調(diào)，和諧的一個社會（圖8）。

（8）盡管眼前困難重重，趙春江仍充滿期待

趙春江堅信太陽能是地球母親送給人類最后的一筆財富。哪個國家能盡早享用，哪個國家就能盡快擺脫現(xiàn)有的能源短缺和環(huán)境污染的危機。為此他不僅奔走呼吁相關(guān)鼓勵政策的出臺，更投入到了降低成本的研究中。而今年年初因南方極端天氣造成的電煤緊張，也再次讓人們思考新的能源形式?；蛟S在不久的將來，就會有一座小型的太陽能發(fā)電廠在您家的屋頂上落地生花。