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北京太阳能公园将于今年春天开放

2019-01-17 09:28   来源:科日光伏网

  提起太阳能,您首先想到了什么?是郊区平房顶上的热水器,还是荒漠里连成片的发电板?总说太阳能是清洁能源,为啥在城市里难寻它的影子?

  今年春天,海淀区环保科技园里面的“G-PARK科技公园”就能迎接市民们了。这个公园虽不大,但里面有着不少太阳能新科技产品,其中有些已在模拟城市环境中的应用。太阳能道路直接给路灯发电,太阳能小亭子不仅能照明还能给手机充电。

  在公园开放之前,工作人员带着记者体验了一番这个太阳能小世界。

  健身步道能发电

  这个公园未来是海淀环保科技园园区中的一块绿地,面积不算大,约有七八十平方米见方。就像常见的街边花园,这里种植着树木、草坪,安装着路灯、灌溉系统,还有一座凉亭和一个小会议室。不同的是,这里的设施虽然接入了市电,但也拥有一套太阳能发电系统。每个路灯、每个草坪景观灯上,都有自己的太阳能电池。凉亭、会议室顶上则铺设了半透明的薄膜太阳能电池。

  太阳能路灯,并不算新鲜事。“经过这些年的技术积累和实践之后我们发现,这样的公园完全有自给自足的发电能力。”园区建设者之一、来自汉能移动能源控股集团的工程师说。

  如园区中的凉亭,亭子顶上40多平方米的面积,安装了7千瓦时的薄膜太阳能电池,“除去夜晚、阴天,行业里一般按照每天日照4个半小时计算,这片屋顶能发出近30度电。”半透明的薄膜太阳能电池,还可以适当透出光线,方便在凉亭里下棋、读书的人。这些电力基本已经可以满足这个公园的照明、灌溉。“这样的模式,已经可以在城市里推广。”

  园区中的一段小路也颇为特殊,看上去类似塑胶的材质,其实也是由薄膜太阳能电池制成,其发电量可以供路边路灯使用。“在楼群密集、车流量大的城市里,不得不考虑楼体遮挡光导致发电量小的情况,但是在郊区,比如北京的顺义区等地,我们已经有了尝试,效果不错。而在贵州的偏远山区,这种路我们已经铺设了可观的长度,效果相当好。由于没有电力基础设施,那里非常适合铺设这种道路。”

  垃圾桶会发信息

  园区的一角摆放着一排四个分类垃圾桶,这些垃圾桶上面,也都铺设了薄膜太阳能电池。记者走上前伸手,垃圾桶盖便自动打开,方便卫生。“如果只是自己打开盖子,你就太小瞧咱这垃圾桶啦。”工程师说。

  原来这些垃圾桶还安装了无线通讯、GPS等设备。里面装有传感器,一旦发现垃圾数量过多,马上能通过网络报警。环卫工人通过手机等终端设备得知情况,可以直接来到这里把垃圾清理掉。

  “传统的工作模式下,环卫工人不得不一个个查看垃圾桶内的情况,费时费力。而增加垃圾桶不仅占用城市空间,也不美观。如果是普通的垃圾桶加装智能设备,总不能每个垃圾桶拉一条电线,所以只能使用电池供电,充电又成了大麻烦。用上太阳能发电机制,就把这一系列问题都解决了,整合出一个最方便的方案。”工程师介绍,“可以根据人流量随处设置这种垃圾桶临时使用。即便是作为固定设施,也能为环卫部门节省时间和人力。”

  凉亭铺的是太阳能瓦

  既然凉亭能使用太阳能瓦,那么城市的楼顶、郊区平房房顶是否也可以使用呢?使用太阳能发电对于北京这样的城市来说,究竟成本有多高?

  工程师粗略地算了一笔账。在北京北四环路边一座商厦顶上,安装了数千平方米的薄膜太阳能电池等设备,其装机容量为500千瓦。按照4个半小时计算,每天的发电量能达到2000多度。“这些电还不足以支撑商业设施,但是长远来看无疑是节约成本的。”

  工程师指着凉亭屋顶上的薄膜太阳能电池介绍,在京郊一些地区,农民家房顶上安装类似的太阳能发电设备,已是精准扶贫的项目。“我们做过调查,农民家庭用电比城市家庭要低一些。而且农村房屋相对宽裕,一排100平方米的平房顶上,花5万元安装一套‘汉瓦’太阳能发电设备,直接替代房瓦,一天发出来的电不仅满足自家使用,还可以并入电网,将富余的电力卖给国家。”

  这样的太阳能发电设施,“投资是一次性的。按照相关行业标准,太阳能发电薄膜等产品的使用寿命至少是25年,有些产品使用寿命可以达到50年。以现在的电价和安装费用计算,这些设备使用少则数年多则十多年,便可收回成本,其余的就是利润了。”

  太阳能发电也能在城市普及

  “太阳能完全替代化石能源发电,这样的情况近期还无法实现。相比发电占比最高的火电,太阳能的发电成本还是高不少。”工程师坦言。“据2016年的权威数据,光伏发电在我国发电总量中占比不过是1%,近两年虽有发展,但与传统发电模式比差距还非常远,且成本比火电稍高。”

  但太阳能也有着无法替代的优点,即“清洁、可再生”。这些年随着环保意识的提高,很多国家都在大力发展太阳能产业,中国更是近几年光伏产业发展速度最快的国家之一,装机量、产能等多项重要指标都已名列全球第一。

  随着应用的增多,未来的发电量会达到可观的程度。“现在东三环附近有一些写字楼的楼顶,已安装了类似的太阳能发电产品,供楼里照明、空调等设备使用。考虑到没有污染等社会效益,这种产品会越来越普及;更重要的是随着科技进步,未来发电效率也许会越来越高。”这样的优点是火电无法比拟的,用太阳能一间房屋的房顶就能发电;但火电至少需要一定规模的发电厂才能运转起来。

  如今的城市周边,为了清洁环保搬走了发电厂,却在人们看不见的楼顶安装了太阳能发电设备,便是印证。

  太阳能离生活越来越近

  记者注意到,如今打开购物网站,也能找到不少小型化的太阳能产品,如太阳能充电宝、电动三轮车用的太阳能顶棚等。不过,其中不少产品太阳能只是“辅助性”能源,如售价数百元的三轮车太阳能顶棚,骑行中就可以充电,但是即便是在光照充足的地区,充电一白天也不过能骑行10公里上下;而巴掌大的太阳能充电宝,晒一天也未必能产生将一部手机充满的电量,这还不算暴晒对设备产生的不良影响。

  “人们可能并不了解,太阳能发电的特点是长时间、小电流,它并不一定适合所有的场合;至于价格,能源行业的账不能这样简单用钱算。煤炭、油气用来发电看似更划算,但那是几千几万年甚至更久才能形成的,而且以现在的条件,很多都不会再生,用完就没了。而太阳能不仅可以再生,也没有发电过程中的排放,长远来看,未必不是更节省的方案。”工程师说。

  随着科技进步,太阳能发电的应用场合也在增加。“我们和国外的著名车企合作,安装的砷化镓天窗能量转化率能达到30%,除了为电瓶充电,也可以给车内空调供应一部分电力。在国际顶尖实验室里,能量转化率已经达到40%以上。”人造卫星上的太阳能板情况类似,只是限于成本目前还难以用到生活场合。

  火电在人类历史上已经成熟应用了100多年,早已形成成熟的体系;而太阳能从概念到可实用的产品出现,才不过十多年,体系还在形成中。在政府的推动下,太阳能的研究成果也越来越多,产能增大成本也降低,这样看来,“未来成本孰高孰低还很难说呢。”

  太阳能发电薄膜的柔性好,也让应用场合越来越多。“您看到的这个小公园里展示出来的,也只是一小部分成果。”工程师透露,目前已经开发出缝制在服装外面的薄膜太阳能材料,外面接收太阳能供衣服里面的电热系统使用,不需携带电池,穿着这样的衣服在室外,自带“暖气片”,并且实验产品已经过东北某城市交警的试用,反响相当好。“更多的成熟太阳能产品,已经离生活越来越近。”

 
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