科技部——發電瓦片讓村民屋頂賺錢
中浙江省杭州市富陽新登鎮上山村是浙江省推動美麗鄉村建設的精品村之一。2014年8月,富陽市“美麗鄉村千戶民居屋頂光伏瓦發電項目”首批240余用戶并網發電。每戶采用100塊、20W/塊的平板型光伏陶瓷瓦片,總裝機容量達2000W,相當于2臺普通空調的功率。承建方浙江合大太陽能科技有限公司研發部負責人李俊兵給筆者算了一筆賬:以50平方米面積來計算,成本是4.5萬元,每年可發電2000度,每度電費按第一階梯電價算是0.538元,每發一度電政府補貼至少0.6元,10年多時間就可收回成本。
光伏陶瓷瓦是一種建材性光伏構件,主要用于坡型瓦屋面開發利用太陽能電力。其特點是將太陽能電池發電功能與建筑瓦片的建材屬性完美結合,在開發利用太陽能電力的同時,保持建筑瓦片遮風擋雨屬性和建筑原有的設計風格。此外,光伏陶瓷瓦還具有四大特點:一是壽命長,可達到30~50年的使用壽命,高于普通的燒結瓦、水泥瓦。二是強度高,強度是普通陶瓷瓦的2倍,用1斤鐵球從1米高的位置砸在瓦片上都不會碎,這樣在運輸和安裝過程中損耗就少,還可抵御冰雹等自然災害突襲。三是重量輕,每平方米光伏陶瓷瓦重量只相當于普通瓦片重量的40%~60%,可以減少屋面承重要求。四是保持屋面清潔,光伏陶瓷瓦的吸水率小于0.5%,而普通陶瓷瓦的吸水率是2%~16%。瓦片不容易吸水,就不會在瓦片表面沉積灰塵和生長青苔,可以長期保持屋面清潔如新。
每年為建筑發2000度電
光伏瓦發電的奧妙就在于每塊瓦中間鑲嵌了一塊帶有太陽能電池的模塊。據了解,太陽能電池在太陽光照射下就能產生電流,太陽光越強產生的電流越大。光伏瓦的背面有將電流輸出的電纜,分為雌雄接口,可使光伏瓦連接在一起產生充足的直流電流。直流電流通過逆變器轉化為交流電供電器設備使用,除滿足建筑自身用電外,用不完的電還可以送入國家電網。
按照杭州地區太陽能輻射強度,折算成太陽能電池功率的峰值小時數大約在1000小時/年,也就是說1瓦的功率一年可產生1度電,這樣20W/塊的光伏瓦就可以產生20度電。本項目每戶使用100塊20W/塊的光伏瓦,總裝機容量為2000W,每年可發2000度電。上山村每戶居民年用電量基本在2000度左右,2000W的屋頂剛好能滿足每戶家庭的年用電量。
由于白天家庭用電相對較少,用不完的太陽能電可送入國家電網,晚上再使用。其辦法是由供電部門為每戶安裝一塊智能電表,它可分別記錄太陽能產生的總發電量、家庭用電設備的用電量和送上國家電網的電量。為什么要記錄這些數據呢?因為從2013年起,國家出臺了鼓勵安裝太陽能發電系統的政策,為太陽能產生的電力每度電補貼0.42元。此外,浙江省、杭州市和富陽市政府還分別給予一定的補貼。據統計,前五年各級政府給予的補貼高達0.86元/度。
比把錢放在銀行回報率高
本項目包括安裝每戶光伏瓦屋頂總投資在3萬元左右,算起來比把錢放在銀行的回報率要高得多。每戶南坡屋面的面積在32平方米左右,普通瓦片的建設成本就要5000元,這樣光伏瓦屋頂實際投資只有2.5萬元。而家庭自己使用電力的價格為0.53元/度,前五年加上政府補貼0.86元就是1.39元/度;送入電網的太陽能電力除政府的0.86元/度,電力部門還要補貼給0.46元/度。五年以后市級政府的補貼取消,但是國家和省級政府的補貼可持續20年,這樣每度電的價值在1元左右。按每年發2000度電計算,前五年每年可以產生2700元收益,后15年可以產生2000元收益。2.5萬元投資大約在10年多時間里收回,而太陽能瓦片的使用壽命是30年,這后20年產生的收益都是凈收益,這還沒有考慮電費價格上漲的因素。
其實光伏瓦的收益遠不止這些。李俊兵說,光伏瓦具有很強大的隔熱效果,太陽能電池可以把大約20%的太陽能輻射強度轉化為電能,這樣通過屋面傳導至室內的熱量就必然大幅減少。尤其在夏季,比如室外溫度在40℃,那么使用光伏瓦的屋頂可以比普通瓦片的屋頂低5℃~8℃,這相當于家庭安裝了一臺天然空調,如果按每年空調費用節省1500元左右計算,30年可以節約4.5萬元,還避免了空調病。
這樣算起來,住戶蓋上光伏瓦屋頂,年投資回報接近10%,遠高于放在銀行的回報率,還可以隨著電價上漲不斷增值。由于光伏瓦是新生事物,村民還不太了解,為在美麗鄉村建設中推廣該項新技術,村委會給予每戶家庭6800元的初始投資,增加居民的投資積極性。那么村委會能得到什么好處呢?
富陽市政府今年發出整治農業面源污染、建設美麗鄉村的號召,因此我們要像對貧困宣戰一樣,堅決向污染宣戰。美麗中國從美麗鄉村開始,農民的能源消費結構對碳排放量和空間環境有直接影響。大力開發屋面太陽能電力,可以優化農村能源消費結構、提高農民生活水平、增加農民收入、有效保護生態環境,對實現美麗中國構想和推動生態文明建設有重要意義。改善農村人居環境、減少農民能源消費支出關系村民切身利益。而開發利用屋面太陽能電力,可大大減少對傳統化石能源的消耗,有效保護農村地區的生態環境和旅游資源,需要村民的積極參與和大力支持。因此,村里補貼每戶6800元的扶持資金,既是建設美麗鄉村、推動農村可再生能源開發利用的有力舉措,又能增加農民收入,是一項利國利民的好事。