一半的老舊小區(qū)屋頂，就能創(chuàng)造出“三個(gè)三峽”的發(fā)電量。如果再加上農(nóng)民住的平房和養(yǎng)豬、養(yǎng)雞的棚子呢？那會(huì)是多少個(gè)“三峽”？
在日前舉辦的“國(guó)是論壇：能源中國(guó)—中國(guó)未來五年”上，“屋頂革命”成為熱詞。多位專家指出，這塊過去被人忽視的地方，可能興起一輪能源革命，甚至徹底改變我們的環(huán)境狀況和用能方式。
小小屋頂能產(chǎn)生多少個(gè)“三峽”？
國(guó)務(wù)院參事、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部原副部長(zhǎng)仇保興指出，在城市，只用一半的老舊小區(qū)屋頂，安裝太陽能板，每年就能大約創(chuàng)造出“三個(gè)三峽”的發(fā)電量。
至于農(nóng)村，清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任、中國(guó)工程院院士江億表示，設(shè)施農(nóng)業(yè)的屋頂、養(yǎng)雞場(chǎng)、豬圈等的房頂都還空著，再加上村民所住的平房，如果把這些空間都用來進(jìn)行光伏發(fā)電，所發(fā)電量足以覆蓋農(nóng)村生活和生產(chǎn)用電，甚至還有富余。
今年的政府工作報(bào)告明確提出，要新開工改造城鎮(zhèn)老舊小區(qū)3.9萬個(gè)。其中，2000年底前建成的住宅區(qū)是重點(diǎn)改造對(duì)象。
仇保興指出，2000年以前建成的住宅，據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有100億平方米，這些多層住宅如果換算成屋頂面積，約有20億平方米。如果拿出一半屋頂也就是10億平方米來進(jìn)行太陽能改造，裝上光伏板，每年可以發(fā)出大約“三個(gè)三峽”的發(fā)電量來。
計(jì)算方法大致如下：每一平方米太陽能設(shè)備，在北京地區(qū)每年可發(fā)電240度(如果在青藏高原等地發(fā)電量會(huì)更高)，10億平方米就能發(fā)電2400億度電，而三峽年發(fā)電量約為800億度。
如果把這個(gè)范圍繼續(xù)擴(kuò)大呢？江億指出，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，中國(guó)城市建筑大概有50億平方米的房頂，能容納約5億千瓦的光伏發(fā)電裝機(jī)，“這是不得了的資源”。
為什么這么說？官方數(shù)據(jù)顯示，截至2019年，全國(guó)累計(jì)光伏發(fā)電裝機(jī)為約2億千瓦。不到城市屋頂光伏裝機(jī)潛力的一半。由于城市建筑用電多，高層屋頂少，城市屋頂光伏可產(chǎn)生的電量?jī)H為約六分之一的城市建筑用電。
農(nóng)村屋頂光伏的潛力更大。江億指出，農(nóng)村很多房子是平房，屋頂面積較大，還有設(shè)施農(nóng)業(yè)的屋頂、養(yǎng)雞場(chǎng)、豬圈等的屋頂合起來有約200億平方米，據(jù)測(cè)算，一年能發(fā)2萬億度電，約為我國(guó)去年全年總發(fā)電量的28%，那是多少個(gè)“三峽”？
背后是系統(tǒng)工程
不過，這不是簡(jiǎn)單鋪設(shè)幾塊太陽能板就行，而是要將房子作為生產(chǎn)能源的一個(gè)很重要的單元來考慮。
電力是剛性的，發(fā)多少就要用多少，每時(shí)每刻都得必須保持平衡。特別是本身并不穩(wěn)定的風(fēng)能和太陽能，其利用需要有靈活電源的輔助。
如何提供足夠的靈活電源一直是中國(guó)可再生能源發(fā)展中的瓶頸。
在仇保興看來，屋頂改造的關(guān)鍵是要在住宅小區(qū)里建成獨(dú)立的智能小電網(wǎng)、微電網(wǎng)。小區(qū)發(fā)的電可以自發(fā)自用，多余的電可以賣給大電網(wǎng)。當(dāng)然，其前提是，要進(jìn)行輸配電分離式改革，使小區(qū)的配電能夠企業(yè)化。
這樣做就可以把多種多樣的可再生能源利用起來。例如：建筑的電梯如果下降的時(shí)候發(fā)電，可以產(chǎn)生耗能約一半的電。
這個(gè)微電網(wǎng)的核心一環(huán)是在小區(qū)大量建設(shè)充電樁，把電動(dòng)車接入其中，等到峰谷的時(shí)候開啟電動(dòng)車的充電，就意味著這個(gè)小區(qū)可以具有部分儲(chǔ)電的功能。
江億認(rèn)為，建筑本身，也就是在消費(fèi)側(cè)、用電側(cè)，也可以起到靈活電源的作用。
主要是通過三個(gè)方面：
一是在建筑中安裝蓄電池，比如智能充電樁等，電多了就往電池里放，這樣就成了接收風(fēng)電、光電等的柔性負(fù)載。
二是辦公樓等帶有儲(chǔ)能的直流柔性用電建筑。其安裝的光伏電池是能夠儲(chǔ)存電流、再釋放的。既可以平緩自身用電的不規(guī)律和日夜間的峰谷差，同時(shí)能夠增加電網(wǎng)接納風(fēng)電、光電的能力。
三是在農(nóng)村，配合電氣化，利用好屋頂光伏。在屋頂安裝光伏發(fā)電設(shè)備，同時(shí)大量發(fā)展農(nóng)用車跟農(nóng)用機(jī)具的電氣化，如汽車、摩托車、蹦蹦車等可以從用油變成用電，包括澆灌等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也改以電力驅(qū)動(dòng)。這樣不僅能根本改變農(nóng)村的用能方式，推動(dòng)可再生能源消納，還減少了電力供應(yīng)的負(fù)載。
這個(gè)投資劃算不？
仇保興指出，屋頂太陽能的投資是劃算的。因?yàn)榻陙硖柲艿陌l(fā)電成本急劇下降，10年來太陽能的發(fā)電成本已經(jīng)下降了10倍，而且還會(huì)繼續(xù)下降。去年開始，太陽能發(fā)電成本已經(jīng)明顯低于煤發(fā)電成本，這實(shí)際上是一個(gè)重大的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
此外，仇保興指出，屋頂太陽能的改造還可以和節(jié)能改造結(jié)合在一起，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低建造成本。
江億也表示，光伏器件的成本2000年大約是每瓦50元左右，現(xiàn)在已經(jīng)下降到每瓦2元，很多時(shí)候1.5元就能買到。這樣一來，發(fā)展光伏的主要成本構(gòu)成就不是發(fā)電器件本身，而變成安裝空間、接入成本和消納成本。
江億指出，在西北的大片戈壁灘、沙漠，太陽能、風(fēng)能等資源都很豐富，但是在這樣沒有人、沒有水的地方大規(guī)模發(fā)展光伏，有很多附加成本，如當(dāng)?shù)亻_發(fā)安裝成本以及線路、配套基礎(chǔ)設(shè)施等，反而成本很高。
而建筑房頂安裝成本、接入成本都比較低，把這部分空間用好，“這是不得了的”。江億表示，按照2050年中國(guó)的能源發(fā)展規(guī)劃，屆時(shí)25億-35億千瓦的風(fēng)電和光電，一年發(fā)電量約為4萬億度。其中，建筑房頂能提供40%左右。
江億指出，在后疫情時(shí)代，把這些建好了，會(huì)真正降低中國(guó)電力成本，還能帶動(dòng)一批新興產(chǎn)業(yè)，如光伏電池、風(fēng)電發(fā)電設(shè)備等。同時(shí)，在新型蓄電池技術(shù)，低壓配電裝置、全新電力系統(tǒng)、電動(dòng)汽車、充電樁、農(nóng)機(jī)電氣化等方面，中國(guó)有望利用這個(gè)機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)“并跑”甚至領(lǐng)先。對(duì)通過能源革命實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造業(yè)現(xiàn)代化而言，這是很重要的方向。
在日前舉辦的“國(guó)是論壇：能源中國(guó)—中國(guó)未來五年”上，“屋頂革命”成為熱詞。多位專家指出，這塊過去被人忽視的地方，可能興起一輪能源革命，甚至徹底改變我們的環(huán)境狀況和用能方式。
小小屋頂能產(chǎn)生多少個(gè)“三峽”？
國(guó)務(wù)院參事、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部原副部長(zhǎng)仇保興指出，在城市，只用一半的老舊小區(qū)屋頂，安裝太陽能板，每年就能大約創(chuàng)造出“三個(gè)三峽”的發(fā)電量。
至于農(nóng)村，清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任、中國(guó)工程院院士江億表示，設(shè)施農(nóng)業(yè)的屋頂、養(yǎng)雞場(chǎng)、豬圈等的房頂都還空著，再加上村民所住的平房，如果把這些空間都用來進(jìn)行光伏發(fā)電，所發(fā)電量足以覆蓋農(nóng)村生活和生產(chǎn)用電，甚至還有富余。
今年的政府工作報(bào)告明確提出，要新開工改造城鎮(zhèn)老舊小區(qū)3.9萬個(gè)。其中，2000年底前建成的住宅區(qū)是重點(diǎn)改造對(duì)象。
仇保興指出，2000年以前建成的住宅，據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有100億平方米，這些多層住宅如果換算成屋頂面積，約有20億平方米。如果拿出一半屋頂也就是10億平方米來進(jìn)行太陽能改造，裝上光伏板，每年可以發(fā)出大約“三個(gè)三峽”的發(fā)電量來。
計(jì)算方法大致如下：每一平方米太陽能設(shè)備，在北京地區(qū)每年可發(fā)電240度(如果在青藏高原等地發(fā)電量會(huì)更高)，10億平方米就能發(fā)電2400億度電，而三峽年發(fā)電量約為800億度。
如果把這個(gè)范圍繼續(xù)擴(kuò)大呢？江億指出，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，中國(guó)城市建筑大概有50億平方米的房頂，能容納約5億千瓦的光伏發(fā)電裝機(jī)，“這是不得了的資源”。
為什么這么說？官方數(shù)據(jù)顯示，截至2019年，全國(guó)累計(jì)光伏發(fā)電裝機(jī)為約2億千瓦。不到城市屋頂光伏裝機(jī)潛力的一半。由于城市建筑用電多，高層屋頂少，城市屋頂光伏可產(chǎn)生的電量?jī)H為約六分之一的城市建筑用電。
農(nóng)村屋頂光伏的潛力更大。江億指出，農(nóng)村很多房子是平房，屋頂面積較大，還有設(shè)施農(nóng)業(yè)的屋頂、養(yǎng)雞場(chǎng)、豬圈等的屋頂合起來有約200億平方米，據(jù)測(cè)算，一年能發(fā)2萬億度電，約為我國(guó)去年全年總發(fā)電量的28%，那是多少個(gè)“三峽”？
背后是系統(tǒng)工程
不過，這不是簡(jiǎn)單鋪設(shè)幾塊太陽能板就行，而是要將房子作為生產(chǎn)能源的一個(gè)很重要的單元來考慮。
電力是剛性的，發(fā)多少就要用多少，每時(shí)每刻都得必須保持平衡。特別是本身并不穩(wěn)定的風(fēng)能和太陽能，其利用需要有靈活電源的輔助。
如何提供足夠的靈活電源一直是中國(guó)可再生能源發(fā)展中的瓶頸。
在仇保興看來，屋頂改造的關(guān)鍵是要在住宅小區(qū)里建成獨(dú)立的智能小電網(wǎng)、微電網(wǎng)。小區(qū)發(fā)的電可以自發(fā)自用，多余的電可以賣給大電網(wǎng)。當(dāng)然，其前提是，要進(jìn)行輸配電分離式改革，使小區(qū)的配電能夠企業(yè)化。
這樣做就可以把多種多樣的可再生能源利用起來。例如：建筑的電梯如果下降的時(shí)候發(fā)電，可以產(chǎn)生耗能約一半的電。
這個(gè)微電網(wǎng)的核心一環(huán)是在小區(qū)大量建設(shè)充電樁，把電動(dòng)車接入其中，等到峰谷的時(shí)候開啟電動(dòng)車的充電，就意味著這個(gè)小區(qū)可以具有部分儲(chǔ)電的功能。
江億認(rèn)為，建筑本身，也就是在消費(fèi)側(cè)、用電側(cè)，也可以起到靈活電源的作用。
主要是通過三個(gè)方面：
一是在建筑中安裝蓄電池，比如智能充電樁等，電多了就往電池里放，這樣就成了接收風(fēng)電、光電等的柔性負(fù)載。
二是辦公樓等帶有儲(chǔ)能的直流柔性用電建筑。其安裝的光伏電池是能夠儲(chǔ)存電流、再釋放的。既可以平緩自身用電的不規(guī)律和日夜間的峰谷差，同時(shí)能夠增加電網(wǎng)接納風(fēng)電、光電的能力。
三是在農(nóng)村，配合電氣化，利用好屋頂光伏。在屋頂安裝光伏發(fā)電設(shè)備，同時(shí)大量發(fā)展農(nóng)用車跟農(nóng)用機(jī)具的電氣化，如汽車、摩托車、蹦蹦車等可以從用油變成用電，包括澆灌等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也改以電力驅(qū)動(dòng)。這樣不僅能根本改變農(nóng)村的用能方式，推動(dòng)可再生能源消納，還減少了電力供應(yīng)的負(fù)載。
這個(gè)投資劃算不？
仇保興指出，屋頂太陽能的投資是劃算的。因?yàn)榻陙硖柲艿陌l(fā)電成本急劇下降，10年來太陽能的發(fā)電成本已經(jīng)下降了10倍，而且還會(huì)繼續(xù)下降。去年開始，太陽能發(fā)電成本已經(jīng)明顯低于煤發(fā)電成本，這實(shí)際上是一個(gè)重大的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
此外，仇保興指出，屋頂太陽能的改造還可以和節(jié)能改造結(jié)合在一起，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低建造成本。
江億也表示，光伏器件的成本2000年大約是每瓦50元左右，現(xiàn)在已經(jīng)下降到每瓦2元，很多時(shí)候1.5元就能買到。這樣一來，發(fā)展光伏的主要成本構(gòu)成就不是發(fā)電器件本身，而變成安裝空間、接入成本和消納成本。
江億指出，在西北的大片戈壁灘、沙漠，太陽能、風(fēng)能等資源都很豐富，但是在這樣沒有人、沒有水的地方大規(guī)模發(fā)展光伏，有很多附加成本，如當(dāng)?shù)亻_發(fā)安裝成本以及線路、配套基礎(chǔ)設(shè)施等，反而成本很高。
而建筑房頂安裝成本、接入成本都比較低，把這部分空間用好，“這是不得了的”。江億表示，按照2050年中國(guó)的能源發(fā)展規(guī)劃，屆時(shí)25億-35億千瓦的風(fēng)電和光電，一年發(fā)電量約為4萬億度。其中，建筑房頂能提供40%左右。
江億指出，在后疫情時(shí)代，把這些建好了，會(huì)真正降低中國(guó)電力成本，還能帶動(dòng)一批新興產(chǎn)業(yè)，如光伏電池、風(fēng)電發(fā)電設(shè)備等。同時(shí)，在新型蓄電池技術(shù)，低壓配電裝置、全新電力系統(tǒng)、電動(dòng)汽車、充電樁、農(nóng)機(jī)電氣化等方面，中國(guó)有望利用這個(gè)機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)“并跑”甚至領(lǐng)先。對(duì)通過能源革命實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造業(yè)現(xiàn)代化而言，這是很重要的方向。
