不管是冬天還是夏天,許多人都會秉著矛盾的心理一邊開著空調(diào)圖身體舒服,一邊又為增高的電費(fèi)以及增加的污染而不安。但如果用的這些電是完全來自于自己家屋頂上的光伏電站,不僅自給自足,而且還是純綠色呢?
在北京市順義北小營附近,有一棟擁有坡形屋頂、兩個陽臺的三層復(fù)式白色聯(lián)排別墅。這棟看起來不太起眼的別墅,最近卻有了許多參觀者--大家都想來看看別墅主人任凱修建的中國第一個自建光伏電站。斜坡式的別墅樓頂并無直達(dá)梯子,來訪者來到三樓之后,需要像探險一般,順著臨時搭建的木梯爬上屋頂,才能夠近距離觀察電站:一個占地20平方米的19塊太陽能電池板。光滑的電池板倚著屋頂?shù)男逼露恢Ъ芄潭ㄆ饋,遠(yuǎn)遠(yuǎn)看起來像是一面鏡子。
由于前來參觀的人太多,這個原本入住率不高的小區(qū)一下變得熱鬧起來,任凱的朋友甚至戲稱這里為“動物園大猩猩室”。雖然過多前來觀摩的人讓任凱有點(diǎn)吃驚,但對于這樣的結(jié)果他非常滿意--至少,成為第一個自建家用光伏電站的夢想成了真!斑@是一件非?岬氖虑椤--他毫不掩飾做“第一”的自豪。自打在2008年從某手機(jī)品牌跳槽到光伏應(yīng)用材料公司后,任凱的生活就跟新能源產(chǎn)生了關(guān)系。他新認(rèn)識的外國朋友告訴他有關(guān)德國家庭光伏電站項(xiàng)目的事情,這樣的家庭光伏發(fā)電站其實(shí)非常簡單,主要是將太陽能電池板安裝在屋頂,通過太陽照射而產(chǎn)生的電能經(jīng)由逆變器而成為家庭用的交流電。對于任凱來說,屋頂是有的,只需購買材料即可。于是,一個光伏屋頂就在他家建成了。
自己建造發(fā)電站
這件事很好實(shí)現(xiàn),并且又融合了時下的環(huán)保潮流。而且能夠獲得最獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)是,你可以把自己制造出來的電賣給國家電網(wǎng)。而且實(shí)現(xiàn)它的過程也相對簡單,花上三四萬塊錢安裝一個家庭電站,從此就過上自給自足的日子,這件事聽上去很有范兒對不對?如果碰上停電或者忘記買電,你根本不用著急,把備用的電拿出來用就行了。
但別急,有范兒的事情一般都不是那么容易的,在屋頂建個光伏發(fā)電站也一樣。
找好地方等太陽
光伏這種發(fā)電方式最主要的能源是太陽。為了利于發(fā)電,一般來說安裝時都會依房子的位置而選擇采光最好的方向。而不管是平房或者樓房,采光最好的地方都是屋頂。城市中多數(shù)住頂層的人都沒有時間打理屋頂,就把它閑置在那里。這聽起來就很可惜--與其把它閑置著,不如就把它利用起來自建家用光伏電站。
家用光伏電站對于屋頂?shù)囊,最重要的就是知曉其承重能力,尤其是頂部為歐式尖頂?shù)姆孔。太陽能電池板無法直接擱置屋頂,只能通過支架固定。而屋頂對于太陽能電池板的載重能力各有不同,有可能會有固定區(qū)域超重的現(xiàn)象。所以在建電站之前,首先要搞清楚的,是自家的屋頂板下面的承重墻或鋼筋混泥土承重梁的準(zhǔn)確位置以及屋面板承重參數(shù)。這些數(shù)據(jù)都可以通過小區(qū)物業(yè)方面獲得,拿到這一數(shù)據(jù)之后,你才能夠準(zhǔn)確知道屋頂平面各個區(qū)域的承重能力分布,以及哪些地方可以裝太陽能電池板的支架,哪些地方不能直接裝訂支架。不同功率、不同類型的太陽能板電池的重量各不同。任凱家電站的太陽能電池板功率是3千瓦的,平均每塊的重量為25公斤。屋頂最外層是一個不算厚的層板,一旦超載,出現(xiàn)斷裂也不是沒有可能。
除了承重,屋頂?shù)娘L(fēng)荷載能力也是需要考核的重要指標(biāo)之一。北京3月初才剛剛遭受過8級大風(fēng)的洗禮,到了夏秋季節(jié),南方城市的臺風(fēng)破壞力也著實(shí)不小。這個常被大多數(shù)人忽略的小問題,在采訪時卻被任凱多次提起。在風(fēng)的作用下整體破壞屋子的案例不多,但是局部破壞力卻不小。安裝在屋頂?shù)奶柲茈姵匕搴椭Ъ芤矊儆谖蓓數(shù)木植浚加龃箫L(fēng)來襲也不是沒有可能。除此之外,太陽能電池板和支架的安全隱患不可忽視,F(xiàn)今,為了美觀,大多數(shù)房子的屋頂皆采用弧形板組或三角形,風(fēng)壓系數(shù)有不一致處。在安裝電站前,理應(yīng)找到物業(yè)詢問其風(fēng)荷載能力,然后再適當(dāng)調(diào)整太陽能面板的位置。
而如果你不住在頂層的話,那么你可以考慮一下別的地方,例如自己的小院子或者改造一下陽臺。任凱就將自家開放式的二樓和三樓的陽臺改裝成了封閉式的陽光房,其玻璃選用了非晶硅薄膜電池做發(fā)電材料,形成了建筑一體化發(fā)電模式。他覺得比起屋頂式發(fā)電的可能性,陽光房模式更適合城市中的大多數(shù)住戶。只要有玻璃的部分,若能采光皆可改建為此種發(fā)電模式。不過有利也有弊:屋頂上太陽直射角度更垂直,轉(zhuǎn)換效率平均值為15%,而玻璃墻的轉(zhuǎn)化率僅有7.5%。
在開始安裝之前
安裝一個家用光伏電站,涉及的人員眾多。首先要攻克的就是物業(yè)部門。大多樓房在建立時尚未考慮戶主建立光伏電站的需求。為此,若你有了自建電站的想法時,最好先與物業(yè)溝通,從其處獲取房子的相關(guān)系數(shù),如上文中提及的屋頂承重能力、風(fēng)荷載力等。初步驗(yàn)證,自家房子符合建立電站的要求后,就可以做電站的設(shè)計圖了。當(dāng)然,若是自己功底不錯,完全可以自制設(shè)計圖。
一般來說,物業(yè)會要求審核設(shè)計圖和采購資料。任凱就在此犯了個小錯誤。首次獲得物業(yè)的許可后,他以為妥了,也就未再過問物業(yè),自顧自開工了。施工兩天后,物業(yè)便要求其更換太陽能電池板支架的型號,“他們覺得需要更結(jié)實(shí)的支架!彼蠡谀,若是提前和物業(yè)溝通好,就不會耽誤工期和浪費(fèi)材料了。
除了物業(yè),與鄰居的溝通也非常重要。雖然家用光伏電站不存在噪音污染,但是其高置屋頂,并且長相怪異,鄰居會有不安全感也情有可原,所以最好先跟鄰居溝通好,免得引起一些不必要的誤會。
動手采購與安裝
相比較而言,電站系統(tǒng)的材料采購是最簡單的部分了。按照電站建設(shè)的要求,采購的物品主要有太陽能電池板、支架和逆變器。與購買日常生活用品不一樣,逆變器和太陽能電池板皆不可直接在專門的市場或者專賣店采購,而是通過電話向廠商銷售部進(jìn)行訂購。當(dāng)然,萬能的淘寶也是重要的選擇之一。對于采購支架,習(xí)慣了精打細(xì)算的任凱說:“帶著設(shè)計圖去器材城找人現(xiàn)場做,比較劃算!边@是因?yàn),不同屋頂不同太陽能電池板對于支架的要求各不相同,只能現(xiàn)場制作。只不過,器材城的支架更便宜些。
在這幾樣物品中,逆變器是最難找到的。因?yàn)榧彝ス夥l(fā)電站所用的逆變器型號偏小,而國內(nèi)市場多為企業(yè)大型電站提供逆變器。雖然身為光伏圈內(nèi)人,任凱花了近兩個星期,也沒能找到合適的逆變器。最終任凱托了朋友,從本應(yīng)為出口準(zhǔn)備的供應(yīng)商處采購來一套昱能逆變器。
當(dāng)然,這些所有的過程皆可以通過專業(yè)的服務(wù)公司來完成--只不過,這樣就少了許多DIY的成就感了。
如果你是打算在院子里安裝的話,那么直接安裝于地面非常方便。對于那些需要裝在屋頂?shù)娜藗儊碚f,安裝工程相對復(fù)雜一些,這樣需要將太陽能電池板和支架運(yùn)到屋頂。有些住房的屋頂如任凱家一樣,無法直達(dá),只好自備簡易折疊梯子,這對于搬運(yùn)數(shù)百斤重的太陽能電池板和支架并非易事。當(dāng)時,任凱請了4個專業(yè)的施工工人來幫忙。但是一切安裝的進(jìn)行,都需要以人員安全作為前提。
安裝的過程則不是很難,只需要按照之前畫好的設(shè)計圖照做:先把支架固定在屋頂,再接上太陽能電池板即可。不過安裝過程中,要小心不要碰觸到太陽能電池板的電池片。因?yàn)殡姵孛姘宕嗳酰圆蛔⒁饩陀锌赡軙黄茐,?dǎo)致無法啟動發(fā)電。為了讓工人小心行事,任凱的整個安裝過程花費(fèi)兩個星期,并且他全程監(jiān)工。