在自家屋顶装太阳能发电系统【tǒng】每月【yuè】能省多少电费?上海的【de】屋顶太阳能板倾斜【xié】多少度才能获【huò】得【dé】最高的【de】发电效能?
一位【wèi】退休【xiū】多年的上海市民，已经【jīng】自筹资金在自家进【jìn】行了【le】长达12年的【de】家庭光伏发电系统安装实验【yàn】，采集到【dào】了第一【yī】手的实验【yàn】数【shù】据。而从2017年开始，他又把研究【jiū】重点放在了太阳能【néng】余电利用【yòng】新途径和上【shàng】海【hǎi】地区太阳能电池板安装最佳倾角这两件事上。
该家庭光【guāng】伏实验【yàn】室的主【zhǔ】人叫赵春江，他【tā】告诉【sù】记者【zhě】，从目前的实验【yàn】数【shù】据来看，在上海地【dì】区安装【zhuāng】太阳能电【diàn】池板的最【zuì】佳倾角应该是9-21度之间，而非此前外界认为的理【lǐ】论值(9-21度)。
近一年仅购置实验设备就花掉11万元
9-21上午，申【shēn】城阳光明【míng】媚【mèi】，在松江一处【chù】郊区别墅的屋【wū】顶上，40平方米的单【dān】晶硅【guī】太阳能电池【chí】板以25度倾角【jiǎo】面【miàn】向阳【yáng】光，发出幽蓝的光。小院门【mén】口【kǒu】，挂着一块“上海【hǎi】电力学【xué】院太【tài】阳【yáng】能研究所实【shí】习基【jī】地”的【de】牌子。这里，就是上海电力学院太阳能研究所名誉所长赵春江的家。
赵【zhào】春【chūn】江说，他正在给家里太【tài】阳能发电系统【tǒng】用不完的余电，寻找一个并入国家【jiā】电网出售之外的【de】新途径——制成氢气存【cún】在储氢罐里【lǐ】，需要用【yòng】电时再把氢气从储氢【qīng】罐【guàn】里导【dǎo】出来，通过【guò】燃【rán】料电池转换【huàn】成【chéng】电能和水。
一边说着话，赵春【chūn】江【jiāng】一边打开了储【chǔ】氢罐的【de】阀【fá】门【mén】，转瞬【shùn】间，燃料【liào】电池转换出【chū】的电能就【jiù】带动了四只小风扇快【kuài】速转动【dòng】，另一侧的导管内则滴下氢气转换电【diàn】能后的产物——水。他【tā】说，2017年6月【yuè】至今【jīn】，自【zì】己做这个家庭微【wēi】电网【wǎng】实验已经花掉11万元，还【hái】不包括小型超级电容实验的花费。
其实，赵春江最为人所知的【de】，是他“中【zhōng】国大陆地区安【ān】装家庭光【guāng】伏发电系统第【dì】一【yī】人”的【de】身份。
早在2006年【nián】12月，当时还住在闵行【háng】区【qū】莘【shēn】庄镇的【de】他就在自家小【xiǎo】高层屋顶自费安装了国内第一【yī】套【tào】家庭光【guāng】伏发【fā】电系统【tǒng】，22块太阳能【néng】电池板、逆变器【qì】、电表、交流保【bǎo】护【hù】开关和一【yī】套记录系统全部由他自己设【shè】计、采购并请安装【zhuāng】公司上门安装，当时总价超过14万【wàn】元。
从2006年到2012年【nián】的6年间，这座发电功率约3000瓦【wǎ】的家庭式太阳能屋顶电站天【tiān】天无故【gù】障【zhàng】运行【háng】，日均【jun1】发电近9000瓦时(9度【dù】电)，除【chú】了供【gòng】家里白【bái】天用电外，剩下的三分之一【yī】电量并入大电【diàn】网【wǎng】，逆【nì】向“发”电。
9-21，上海【hǎi】出【chū】台了《上海【hǎi】市【shì】绿色电力认购营销试行办法》，鼓励单位和个【gè】人自愿认购绿色电力【lì】。但作【zuò】为中国第【dì】一个吃【chī】螃蟹者，赵【zhào】春江没有立【lì】即享受到家庭发电的甜头【tóu】。
“刚开始，我【wǒ】家的太阳【yáng】能屋顶发电【diàn】不仅不【bú】赚钱，反而要多交电费【fèi】。”赵春【chūn】江苦笑着说，当时【shí】只有单相脉【mò】冲电【diàn】表记录用户【hù】用电量【liàng】。像他家这样逆向上【shàng】网发电，脉冲电【diàn】表【biǎo】照走不误，根本【běn】分不清【qīng】用户是用了【le】一度电，还是发了一【yī】度电。
2011年4月，上海市电【diàn】力公司得知赵【zhào】春江家的【de】太阳能屋顶“好心发电【diàn】”却被【bèi】误收【shōu】电费后，专程上门为他家更换了【le】全上海第一只智能双向【xiàng】电【diàn】表【biǎo】，才终【zhōng】止【zhǐ】了这一尴尬局面。
这也成为上海【hǎi】家庭绿电上网【wǎng】出【chū】售的一【yī】个“转折点”。赵春江向记【jì】者回忆说【shuō】，他至今还清楚地记得，第一次收【shōu】到【dào】“卖电”的补【bǔ】贴电费【fèi】是2011年【nián】，那一次【cì】，市南供电【diàn】局专门来【lái】人到家里告诉他，供【gòng】电局向他的【de】工行【háng】卡打入1600元电费，请他查收。
“9-21，收到国网上【shàng】海市电【diàn】力【lì】公司跨【kuà】行汇款的电费505.72元;9-21，收到上海电力公司电费【fèi】700.68元;9-21，收到【dào】电【diàn】费539.05元【yuán】……”赵春江指着电脑屏幕【mù】上【shàng】的一个【gè】收支统计表告诉记者，这些年每笔“卖电”收入他都详细【xì】记录下来，目前，家庭自【zì】发的绿电已可享【xiǎng】受国家和上【shàng】海的【de】双重补贴【tiē】，其【qí】中，国家电网对可【kě】再【zài】生能源上网补贴【tiē】价是每度【dù】电0.32元(注：税前每度【dù】0.37元【yuán】，此前最高时【shí】曾【céng】达【dá】到过0.42元)，上【shàng】海再【zài】给予每度绿电0.4元的【de】地方补贴，是全国所【suǒ】有省【shěng】份中补贴力度【dù】最大的。“这7角2分的补贴【tiē】不管你是发电自用还是【shì】卖给国家都【dōu】能享受到【dào】，如果是卖【mài】给国家，另外还有每【měi】度0.47元标【biāo】杆煤费用的国家补贴。”赵春江说。
2012年，赵春【chūn】江【jiāng】把【bǎ】家从莘庄搬到【dào】了松江，在改善居【jū】住条件的同时【shí】，他【tā】的屋顶太阳能电池覆盖面积也扩【kuò】大到40平方米，发【fā】电功率达到3700瓦，平均年发电量在【zài】3900度左右。
每隔5分钟测一次倾角对比数值
如今，赵春江又开始全身心投入到新研究当中。
登上赵【zhào】春江家三楼屋顶，记【jì】者【zhě】看【kàn】到，除了【le】朝南一侧的屋顶已全部【bù】被单晶硅太阳能板覆盖外，屋【wū】顶中央平台【tái】上还安装了【le】两只银灰色的【de】辐【fú】射仪。
擦【cā】拭着辐射仪镜头上的灰尘，赵春江说，两【liǎng】个辐射仪各【gè】有分工，一个用来测量水平面【miàn】的太阳辐射值【zhí】，一个测量10度倾角的太阳能辐【fú】射值【zhí】。为【wéi】了【le】减【jiǎn】少风沙、灰尘和雨【yǔ】滴对光辐【fú】射的【de】影响，他几乎每【měi】天都会爬【pá】上屋顶擦拭。
在屋顶阁楼内【nèi】，摆放着【zhe】数据采集器、模【mó】数转换器和一台笔记本电脑，从0点到23点55分，系统每隔【gé】5分【fèn】钟【zhōng】就会自【zì】动采集一组【zǔ】数据(温度、水平面【miàn】、斜面【miàn】辐射【shè】值)，并将每天测得的288组数据导入【rù】电【diàn】脑。
“去年一年，我测了5度倾角太阳辐射值【zhí】的变【biàn】化数据【jù】，今年计划用一【yī】年时间测10度【dù】倾角的辐【fú】射值【zhí】，明【míng】年再【zài】测15度的数据。”赵春江说，迄【qì】今为止【zhǐ】他已积累了12年的家庭光伏发电【diàn】系统实验【yàn】数【shù】据，并在【zài】相关论坛【tán】和《光【guāng】伏【fú】》杂志上【shàng】分享了自己的实验成果。他的目标是利用这些数据，求出一个上海地区(北纬【wěi】9-21度范围【wéi】内【nèi】)不【bú】同倾角太【tài】阳【yáng】能面板与平面的系数，为今【jīn】后全市推【tuī】广普及【jí】家庭【tíng】光【guāng】伏发电系统提供实验参照。
“从目前【qián】得到的实验数据来看【kàn】，在上海屋顶安装太阳【yáng】能面板最好【hǎo】的倾【qīng】角并非是此前外【wài】界【jiè】认【rèn】为【wéi】的9-21度(理论值)，而是9-21度，原本光伏界认为正【zhèng】南向阳光辐射值最高【gāo】，但【dàn】是实践【jiàn】发现【xiàn】，在上【shàng】海偏西南方向的光伏发电【diàn】效率更【gèng】高。”赵春江说。
他进一步解释说，上海的最佳倾角【jiǎo】为9-21度，原因【yīn】是大【dà】气【qì】污染和雾霾对阳光产生了【le】折射作用，以后如果大气洁净度【dù】提高了，最佳倾角也有可【kě】能【néng】逐【zhú】渐【jiàn】恢复到9-21度。
顺着赵春江手【shǒu】指的方向记者看到，松江【jiāng】周边【biān】不【bú】少居民家的屋顶也戴上【shàng】了【le】“太【tài】阳【yáng】帽”，其中有一户的太阳能电池【chí】板面【miàn】积【jī】已超过【guò】了赵【zhào】家。“这些年不少居【jū】民来我家取经【jīng】，去年，我家周围的十几户邻居一窝蜂都装上了家【jiā】庭光伏发电系统【tǒng】。”赵【zhào】春江说，现【xiàn】在安装一套4000瓦功率的家【jiā】庭光伏发电系统只需几万元，差不多5.86年就【jiù】能收回投资【zī】，投资回报【bào】率在【zài】17%左【zuǒ】右【yòu】。除了家庭外，边防【fáng】、山顶哨所、地质勘探队等也都适用这种光伏发电户用系【xì】统【tǒng】。
上海新能源行业协会有关人士【shì】向记者透露，截【jié】至目前，全国【guó】大约已有160万个【gè】家用光伏系【xì】统(户用系统【tǒng】)投【tóu】入使用，上海地区【qū】目前还没有确切【qiē】的统【tǒng】计数【shù】据，但2017年【nián】金【jīn】山【shān】地区安装了1600多户，全市累【lèi】计已安装数量【liàng】估计在【zài】12000户左【zuǒ】右。专家表示，上海市屋顶面积大约占全【quán】市土地【dì】面积的3%左右，约为【wéi】200平方公【gōng】里，如果全部安装上光伏【fú】电池板，相【xiàng】当于建造了一个2000万千瓦的大型【xíng】电厂。按【àn】人均年【nián】用【yòng】电1000度【dù】计算，仅太阳能发出的电就【jiù】可以基本满足【zú】上海市2000万人口【kǒu】全年的需求。
来源：澎湃新闻
