利用樓頂空間進行光伏發(fā)電的簡析

燕志宸 許子淳

摘 要：隨著國家經濟的快速發(fā)展，人們對環(huán)境問題日益關注，特別是嚴重的大氣污染問題使得廣大民眾苦不堪言。在全球節(jié)能減排、能源安全的巨大挑戰(zhàn)下，發(fā)展可再生能源成為推動后危機時代經濟轉型、發(fā)展低碳經濟的重要手段。但是，光伏發(fā)電作為一種技術成熟的清潔發(fā)電方式，卻遲遲不能得到大范圍推廣。本文就光伏發(fā)電在城市中未能普及的情況進行分析并做出合理建議。

關鍵詞：光伏發(fā)電；國家政策；樓頂空間

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2019）06-0179-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.06.118

現階段，我國的光伏發(fā)電在農村已得到了部分利用，但尚未普及；而在城市內幾乎不見開發(fā)利用。經過對石家莊本地市場調查，進行對于安裝成本和成本回收周期的估算，可以略窺其一二。

一、光伏發(fā)電簡介及目前市場狀況

（一）光伏發(fā)電簡介

光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術，主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。目前國家出臺政策支持光伏發(fā)電項目在廣大城市及農村普及。

（二）光伏發(fā)電目前市場狀況

早在2009年，多晶硅就被定位為十大產能過剩行業(yè)之一。中國有95%的市場在國外，國內僅有5%的市場。出于對產能優(yōu)化和利用綠色資源的考慮，開發(fā)國內市場顯得十分必要。

二、目前樓頂利用情況及其未能充分利用的簡析

（一）樓頂利用狀況

對于樓頂空間的利用情況，大部分高層樓頂處于閑置狀態(tài)，即使被利用，也只是安裝了太陽能熱水器，基本沒有光伏發(fā)電裝置。

（二）樓頂空間未開發(fā)利用原因簡析

樓頂屬于公共區(qū)域，未經全體業(yè)主同意不得占用，所以樓頂屬于遲遲未開發(fā)的區(qū)域。且電力局未作出任何關于光伏發(fā)電后如何將電力接入國家電網的規(guī)劃。但樓頂采光良好，且面積較大，有很大的利用價值。

三、對樓頂光伏的成本及發(fā)電帶來的直接經濟收益的計算

（一）數據來源及預估數據

光伏發(fā)電設備安裝及維護成本400元/m2（石家莊本地市場調查）；發(fā)電功率100W/m2（石家莊本地市場調查）；樓頂可利用面積350m2/單元（根據對各個小區(qū)的詢問與考察）；國家收購電價0.85元/度（《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020）》國務院辦公廳國辦發(fā)〔2014〕31號）；最少可利用日照時間5h/天（石家莊本地實際調查并計算）；設備平均使用壽命25年（保守20年，以下按20年）。

（二）理論值計算

1.成本計算：光伏發(fā)電設備安裝及維護成本×樓頂可利用面積=400元/m2×350m2/單元=140000元。

2.每年發(fā)電帶來的直接經濟收益：（發(fā)電功率×樓頂可利用面積×最少可利用日照時間/1000）×國家收購電價×365天=（100W/m2×350m2/單元×5h/天/1000）×0.85元/度×365天=54293.75元。

3.回收成本時間長度：成本/每年發(fā)電帶來的直接經濟收益=140000元/54293.75元≈3年。

4.成本回收后收益：每年發(fā)電帶來的直接經濟收益×17年=54293.75元×17年=922993.75元。

四、分析討論

（一）數據分析

根據以上計算數據可知房產開發(fā)商可在三年內回收成本，并最終可得到90多萬元的收益……

這些錢可以公積金中心作為業(yè)主的住房公積金，用于小區(qū)公共設施的維修與保養(yǎng)，及到光伏設備壽命后期的更新，或者也可讓業(yè)主減少支付一部分物業(yè)費。

（二）關于維修和維護

1.維修：由廠家直接負責維修，按照行業(yè)標準檢修。

2.維護：交由物業(yè)提供專人負責，每周擦拭，及時清理雨水、積雪，保持表面受光照吸收效率正常水平。

（三）利弊分析

1.利端：（1）無枯竭危險，能源質量高；（2）安全可靠，無噪聲，無污染排放外，絕對干凈（無公害）；（3）不受資源分布地域的限制，可利用建筑樓頂的優(yōu)勢；（4）建設周期短，獲取能源花費的時間短；（5）減少樓頂受曝曬程度，對樓頂起到一定保護作用，一定程度上減緩樓頂防水層的老化。

2.弊端：（1）獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關；（2）目前相對于火力發(fā)電，發(fā)電成本高；（3）光伏板制造過程中要消耗大量化石能源并造成污染。

（四）國家政策

根據《關于發(fā)揮價格杠桿作用促進光伏產業(yè)健康發(fā)展的通知》，使用光伏發(fā)電每千瓦時可獲國家補貼0.42元/度，補貼時長：初裝二十年。按照上表所計算數據，此二十年間可獲國家補貼：（發(fā)電功率×樓頂可利用面積×最少可利用日照時間/1000）×國家補貼金額×365天×20年=（100W/m2×350m2/單元×5h/天/1000）×0.42元/度×365天×20年=536550元。

五、對于樓頂開發(fā)光伏發(fā)電的構想

建議國家出臺政策，要求對于樓頂最短日照在5小時以上的樓房，開發(fā)商在建設樓房時，必須在樓頂安裝光伏發(fā)電設備，并將所發(fā)電量就近并入國家電網。開發(fā)商可通過招投標的方式選取最優(yōu)廠家并安裝對于已建好的樓房，且樓頂光照時間滿足最短可利用時間在5小時以上的可以采用政府主導招標，由公積金中心支付成本，進行樓房建成后安裝，發(fā)電帶來的收入歸入公積金中心。也可通過吸引投資方的方式，對小區(qū)樓頂設備進行投資。發(fā)電得到的收入按一定比例分成，一部分歸投資方所有，一部分交給公積金中心，供全體業(yè)主使用。

六、結語

光伏發(fā)電作為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要項目，推廣于民，是一項造福大眾的工程。進行類似光伏發(fā)電推廣這樣的環(huán)保能源項目，將有利于我們貫徹落實國家“既要金山銀山，又要綠水青山”的改革目標，有利于我國躋身世界強國的行列。因此，我們認為，利用樓頂空閑空間光伏發(fā)電并入網的項目，是很有發(fā)展前景的。

參考文獻：

[1] 趙爭鳴，孫曉瑛，劉建政.太陽能光伏發(fā)電及其應用[M].北京：科學出版社，2005.

[2] 佚名.發(fā)改委出臺《關于發(fā)揮價格杠桿作用促進光伏產業(yè)健康發(fā)展的通知》[J].電力系統(tǒng)自動化，2013.

[責任編輯 杜建立]