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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)?？萍紙@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(chǎn)品，其中有些已在模擬城市環(huán)境中的應(yīng)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(shè)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(shè)了半透明的薄膜太陽能電池。
太陽能路燈，并不算新鮮事。“經(jīng)過這些年的技術(shù)積累和實踐之后我們發(fā)現(xiàn)，這樣的公園完全有自給自足的發(fā)電能力。”園區(qū)建設(shè)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(dāng)透出光線，方便在涼亭里下棋、讀書的人。這些電力基本已經(jīng)可以滿足這個公園的照明、灌溉。“這樣的模式，已經(jīng)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(zhì)，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(dǎo)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(jīng)有了嘗試，效果不錯。而在貴州的偏遠(yuǎn)山區(qū)，這種路我們已經(jīng)鋪設(shè)了可觀的長度，效果相當(dāng)好。由于沒有電力基礎(chǔ)設(shè)施，那里非常適合鋪設(shè)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(shè)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(shè)備。里面裝有傳感器，一旦發(fā)現(xiàn)垃圾數(shù)量過多，馬上能通過網(wǎng)絡(luò)報警。環(huán)衛(wèi)工人通過手機等終端設(shè)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(nèi)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(shè)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(jù)人流量隨處設(shè)置這種垃圾桶臨時使用。即便是作為固定設(shè)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(shù)千平方米的薄膜太陽能電池等設(shè)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(dá)到2000多度。“這些電還不足以支撐商業(yè)設(shè)施，但是長遠(yuǎn)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(nóng)民家房頂上安裝類似的太陽能發(fā)電設(shè)備，已是精準(zhǔn)扶貧的項目。“我們做過調(diào)查，農(nóng)民家庭用電比城市家庭要低一些。而且農(nóng)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(shè)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(wǎng)，將富余的電力賣給國家。”
這樣的太陽能發(fā)電設(shè)施，“投資是一次性的。按照相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，太陽能發(fā)電薄膜等產(chǎn)品的使用壽命至少是25年，有些產(chǎn)品使用壽命可以達(dá)到50年。以現(xiàn)在的電價和安裝費用計算，這些設(shè)備使用少則數(shù)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(xiàn)。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(jù)2016年的權(quán)威數(shù)據(jù)，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(yuǎn)，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(chǎn)業(yè)，中國更是近幾年光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度最快的國家之一，裝機量、產(chǎn)能等多項重要指標(biāo)都已名列全球第一。
隨著應(yīng)用的增多，未來的發(fā)電量會達(dá)到可觀的程度。“現(xiàn)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(chǎn)品，供樓里照明、空調(diào)等設(shè)備使用?？紤]到?jīng)]有污染等社會效益，這種產(chǎn)品會越來越普及；更重要的是隨著科技進(jìn)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(zhuǎn)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(shè)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(wǎng)站，也能找到不少小型化的太陽能產(chǎn)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(chǎn)品太陽能只是“輔助性”能源，如售價數(shù)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(chǎn)生將一部手機充滿的電量，這還不算暴曬對設(shè)備產(chǎn)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(xiàn)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(yuǎn)來看，未必不是更節(jié)省的方案。”工程師說。
隨著科技進(jìn)步，太陽能發(fā)電的應(yīng)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(zhuǎn)化率能達(dá)到30%，除了為電瓶充電，也可以給車內(nèi)空調(diào)供應(yīng)一部分電力。在國際頂尖實驗室里，能量轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達(dá)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(jīng)成熟應(yīng)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(chǎn)品出現(xiàn)，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(chǎn)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(yīng)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(jīng)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(chǎn)品已經(jīng)過東北某城市交警的試用，反響相當(dāng)好。“更多的成熟太陽能產(chǎn)品，已經(jīng)離生活越來越近。”
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