編者按:海淀區(qū)環(huán)??萍紙@里面的“G-PARK科技公園”即將對市民開放,整個園區(qū)充滿了太陽能產品。隨著科技進步,太陽能發(fā)電的應用場合也在增加。太陽能發(fā)電薄膜的柔性好,也讓應用場合越來越多。
提起太陽能,您首先想到了什么?是郊區(qū)平房頂上的熱水器,還是荒漠里連成片的發(fā)電板?總說太陽能是清潔能源,為啥在城市里難尋它的影子?
太陽能垃圾桶,能給清潔工發(fā)信息。
涼亭的半透光太陽能屋頂,每天能發(fā)30度電。
今年春天,海淀區(qū)環(huán)保科技園里面的“G-PARK科技公園”就能迎接市民們了。這個公園雖不大,但里面有著不少太陽能新科技產品,其中有些已在模擬城市環(huán)境中的應用。太陽能道路直接給路燈發(fā)電,太陽能小亭子不僅能照明還能給手機充電。
在公園開放之前,工作人員帶著記者體驗了一番這個太陽能小世界。
健身步道能發(fā)電
這個公園未來是海淀環(huán)??萍紙@園區(qū)中的一塊綠地,面積不算大,約有七八十平方米見方。就像常見的街邊花園,這里種植著樹木、草坪,安裝著路燈、灌溉系統(tǒng),還有一座涼亭和一個小會議室。不同的是,這里的設施雖然接入了市電,但也擁有一套太陽能發(fā)電系統(tǒng)。每個路燈、每個草坪景觀燈上,都有自己的太陽能電池。涼亭、會議室頂上則鋪設了半透明的薄膜太陽能電池。
太陽能路燈,并不算新鮮事。“經過這些年的技術積累和實踐之后我們發(fā)現,這樣的公園完全有自給自足的發(fā)電能力。”園區(qū)建設者之一、來自漢能移動能源控股集團的工程師說。
如園區(qū)中的涼亭,亭子頂上40多平方米的面積,安裝了7千瓦時的薄膜太陽能電池,“除去夜晚、陰天,行業(yè)里一般按照每天日照4個半小時計算,這片屋頂能發(fā)出近30度電。”半透明的薄膜太陽能電池,還可以適當透出光線,方便在涼亭里下棋、讀書的人。這些電力基本已經可以滿足這個公園的照明、灌溉。“這樣的模式,已經可以在城市里推廣。”
園區(qū)中的一段小路也頗為特殊,看上去類似塑膠的材質,其實也是由薄膜太陽能電池制成,其發(fā)電量可以供路邊路燈使用。“在樓群密集、車流量大的城市里,不得不考慮樓體遮擋光導致發(fā)電量小的情況,但是在郊區(qū),比如北京的順義區(qū)等地,我們已經有了嘗試,效果不錯。而在貴州的偏遠山區(qū),這種路我們已經鋪設了可觀的長度,效果相當好。由于沒有電力基礎設施,那里非常適合鋪設這種道路。”
垃圾桶會發(fā)信息
園區(qū)的一角擺放著一排四個分類垃圾桶,這些垃圾桶上面,也都鋪設了薄膜太陽能電池。記者走上前伸手,垃圾桶蓋便自動打開,方便衛(wèi)生。“如果只是自己打開蓋子,你就太小瞧咱這垃圾桶啦。”工程師說。
原來這些垃圾桶還安裝了無線通訊、GPS等設備。里面裝有傳感器,一旦發(fā)現垃圾數量過多,馬上能通過網絡報警。環(huán)衛(wèi)工人通過手機等終端設備得知情況,可以直接來到這里把垃圾清理掉。
“傳統(tǒng)的工作模式下,環(huán)衛(wèi)工人不得不一個個查看垃圾桶內的情況,費時費力。而增加垃圾桶不僅占用城市空間,也不美觀。如果是普通的垃圾桶加裝智能設備,總不能每個垃圾桶拉一條電線,所以只能使用電池供電,充電又成了大麻煩。用上太陽能發(fā)電機制,就把這一系列問題都解決了,整合出一個最方便的方案。”工程師介紹,“可以根據人流量隨處設置這種垃圾桶臨時使用。即便是作為固定設施,也能為環(huán)衛(wèi)部門節(jié)省時間和人力。”
涼亭鋪的是太陽能瓦
既然涼亭能使用太陽能瓦,那么城市的樓頂、郊區(qū)平房房頂是否也可以使用呢?使用太陽能發(fā)電對于北京這樣的城市來說,究竟成本有多高?
工程師粗略地算了一筆賬。在北京北四環(huán)路邊一座商廈頂上,安裝了數千平方米的薄膜太陽能電池等設備,其裝機容量為500千瓦。按照4個半小時計算,每天的發(fā)電量能達到2000多度。“這些電還不足以支撐商業(yè)設施,但是長遠來看無疑是節(jié)約成本的。”
工程師指著涼亭屋頂上的薄膜太陽能電池介紹,在京郊一些地區(qū),農民家房頂上安裝類似的太陽能發(fā)電設備,已是精準扶貧的項目。“我們做過調查,農民家庭用電比城市家庭要低一些。而且農村房屋相對寬裕,一排100平方米的平房頂上,花5萬元安裝一套‘漢瓦’太陽能發(fā)電設備,直接替代房瓦,一天發(fā)出來的電不僅滿足自家使用,還可以并入電網,將富余的電力賣給國家。”
這樣的太陽能發(fā)電設施,“投資是一次性的。按照相關行業(yè)標準,太陽能發(fā)電薄膜等產品的使用壽命至少是25年,有些產品使用壽命可以達到50年。以現在的電價和安裝費用計算,這些設備使用少則數年多則十多年,便可收回成本,其余的就是利潤了。”
太陽能發(fā)電也能在城市普及
“太陽能完全替代化石能源發(fā)電,這樣的情況近期還無法實現。相比發(fā)電占比最高的火電,太陽能的發(fā)電成本還是高不少。”工程師坦言。“據2016年的權威數據,光伏發(fā)電在我國發(fā)電總量中占比不過是1%,近兩年雖有發(fā)展,但與傳統(tǒng)發(fā)電模式比差距還非常遠,且成本比火電稍高。”
但太陽能也有著無法替代的優(yōu)點,即“清潔、可再生”。這些年隨著環(huán)保意識的提高,很多國家都在大力發(fā)展太陽能產業(yè),中國更是近幾年光伏產業(yè)發(fā)展速度最快的國家之一,裝機量、產能等多項重要指標都已名列全球第一。
隨著應用的增多,未來的發(fā)電量會達到可觀的程度。“現在東三環(huán)附近有一些寫字樓的樓頂,已安裝了類似的太陽能發(fā)電產品,供樓里照明、空調等設備使用。考慮到沒有污染等社會效益,這種產品會越來越普及;更重要的是隨著科技進步,未來發(fā)電效率也許會越來越高。”這樣的優(yōu)點是火電無法比擬的,用太陽能一間房屋的房頂就能發(fā)電;但火電至少需要一定規(guī)模的發(fā)電廠才能運轉起來。
如今的城市周邊,為了清潔環(huán)保搬走了發(fā)電廠,卻在人們看不見的樓頂安裝了太陽能發(fā)電設備,便是印證。
太陽能離生活越來越近
記者注意到,如今打開購物網站,也能找到不少小型化的太陽能產品,如太陽能充電寶、電動三輪車用的太陽能頂棚等。不過,其中不少產品太陽能只是“輔助性”能源,如售價數百元的三輪車太陽能頂棚,騎行中就可以充電,但是即便是在光照充足的地區(qū),充電一白天也不過能騎行10公里上下;而巴掌大的太陽能充電寶,曬一天也未必能產生將一部手機充滿的電量,這還不算暴曬對設備產生的不良影響。
“人們可能并不了解,太陽能發(fā)電的特點是長時間、小電流,它并不一定適合所有的場合;至于價格,能源行業(yè)的賬不能這樣簡單用錢算。煤炭、油氣用來發(fā)電看似更劃算,但那是幾千幾萬年甚至更久才能形成的,而且以現在的條件,很多都不會再生,用完就沒了。而太陽能不僅可以再生,也沒有發(fā)電過程中的排放,長遠來看,未必不是更節(jié)省的方案。”工程師說。
隨著科技進步,太陽能發(fā)電的應用場合也在增加。“我們和國外的著名車企合作,安裝的砷化鎵天窗能量轉化率能達到30%,除了為電瓶充電,也可以給車內空調供應一部分電力。在國際頂尖實驗室里,能量轉化率已經達到40%以上。”人造衛(wèi)星上的太陽能板情況類似,只是限于成本目前還難以用到生活場合。
火電在人類歷史上已經成熟應用了100多年,早已形成成熟的體系;而太陽能從概念到可實用的產品出現,才不過十多年,體系還在形成中。在政府的推動下,太陽能的研究成果也越來越多,產能增大成本也降低,這樣看來,“未來成本孰高孰低還很難說呢。”
太陽能發(fā)電薄膜的柔性好,也讓應用場合越來越多。“您看到的這個小公園里展示出來的,也只是一小部分成果。”工程師透露,目前已經開發(fā)出縫制在服裝外面的薄膜太陽能材料,外面接收太陽能供衣服里面的電熱系統(tǒng)使用,不需攜帶電池,穿著這樣的衣服在室外,自帶“暖氣片”,并且實驗產品已經過東北某城市交警的試用,反響相當好。“更多的成熟太陽能產品,已經離生活越來越近。”
原標題:北京這座太陽能公園今春開放: 手機不怕沒電了 健身步道能發(fā)電