利用樓頂空間進行光伏發電的簡析

燕志宸 許子淳

摘 要：隨著國家經濟的快速發展，人們對環境問題日益關注，特別是嚴重的大氣污染問題使得廣大民眾苦不堪言。在全球節能減排、能源安全的巨大挑戰下，發展可再生能源成為推動后危機時代經濟轉型、發展低碳經濟的重要手段。但是，光伏發電作為一種技術成熟的清潔發電方式，卻遲遲不能得到大范圍推廣。本文就光伏發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、光伏發電簡介及目前市場狀況

（一）光伏發電簡介

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術，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電裝置。目前國家出臺政策支持光伏發電項目在廣大城市及農村普及。

（二）光伏發電目前市場狀況

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。出于對產能優化和利用綠色資源的考慮，開發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，即使被利用，也只是安裝了太陽能熱水器，基本沒有光伏發電裝置。

（二）樓頂空間未開發利用原因簡析

樓頂屬于公共區域，未經全體業主同意不得占用，所以樓頂屬于遲遲未開發的區域。且電力局未作出任何關于光伏發電后如何將電力接入國家電網的規劃。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

光伏發電設備安裝及維護成本400元/m2（石家莊本地市場調查）；發電功率100W/m2（石家莊本地市場調查）；樓頂可利用面積350m2/單元（根據對各個小區的詢問與考察）；國家收購電價0.85元/度（《能源發展戰略行動計劃（2014-2020）》國務院辦公廳國辦發〔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.每年發電帶來的直接經濟收益：（發電功率×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主的住房公積金，用于小區公共設施的維修與保養，及到光伏設備壽命后期的更新，或者也可讓業主減少支付一部分物業費。

（二）關于維修和維護

1.維修：由廠家直接負責維修，按照行業標準檢修。

2.維護：交由物業提供專人負責，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）目前相對于火力發電，發電成本高；（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《關于發揮價格杠桿作用促進光伏產業健康發展的通知》，使用光伏發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、對于樓頂開發光伏發電的構想

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，開發商在建設樓房時，必須在樓頂安裝光伏發電設備，并將所發電量就近并入國家電網。開發商可通過招投標的方式選取最優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，對小區樓頂設備進行投資。發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，供全體業主使用。

六、結語

光伏發電作為我國可持續發展戰略中的重要項目，推廣于民，是一項造福大眾的工程。進行類似光伏發電推廣這樣的環保能源項目，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電并入網的項目，是很有發展前景的。

參考文獻：

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

[2] 佚名.發改委出臺《關于發揮價格杠桿作用促進光伏產業健康發展的通知》[J].電力系統自動化，2013.

[責任編輯 杜建立]