在自家屋顶装太阳能发电系统每月能【néng】省多【duō】少电【diàn】费【fèi】?上海的【de】屋顶太阳能板倾【qīng】斜多少度才能获得最高的发电【diàn】效能?
一【yī】位退【tuì】休【xiū】多年【nián】的上海【hǎi】市民，已经自筹资金在自家进行了长达12年的【de】家庭光伏发电系【xì】统安【ān】装实验【yàn】，采【cǎi】集到了第一手的【de】实验数据【jù】。而从2017年开【kāi】始，他又把研究重点放在了【le】太阳能【néng】余电利用新途径和上【shàng】海地区太阳能电池板安装最佳倾角这两件事上。
该家【jiā】庭光【guāng】伏实【shí】验室的主人叫赵春江，他告诉记者，从目前的【de】实【shí】验数据来看【kàn】，在【zài】上【shàng】海地区安【ān】装太阳【yáng】能电池板【bǎn】的最佳倾角应该是9-21度之间，而非此前外【wài】界认为的理论值(9-21度)。
近一年仅购置实验设备就花掉11万元
9-21上午【wǔ】，申城阳光明媚，在松【sōng】江一处郊区别墅的屋顶上【shàng】，40平方米的单【dān】晶硅【guī】太【tài】阳【yáng】能电池板以25度倾角【jiǎo】面向阳光，发【fā】出幽蓝的光。小院门口，挂【guà】着一块“上海电力学院【yuàn】太阳能研究所实习基地”的【de】牌【pái】子。这【zhè】里，就【jiù】是上海电力学院太阳能研究所名誉所【suǒ】长赵春江的家。
赵春江说【shuō】，他正在给家里太阳能【néng】发电系统用不完的余电，寻找一个并入国家电网【wǎng】出售之外的【de】新途【tú】径——制成【chéng】氢气【qì】存【cún】在储氢罐里，需要【yào】用电【diàn】时再把氢气从储氢罐里【lǐ】导【dǎo】出来，通【tōng】过燃料电池转换【huàn】成电能【néng】和水。
一边说着话【huà】，赵【zhào】春江一边打开【kāi】了储氢【qīng】罐的阀门，转瞬间，燃料电池转换出【chū】的电能就带【dài】动了四只小【xiǎo】风【fēng】扇【shàn】快速转动，另一侧的导管内则【zé】滴【dī】下氢气转换电能【néng】后的产物——水。他说，2017年【nián】6月至【zhì】今，自己做这个家庭微【wēi】电网实验【yàn】已【yǐ】经花掉11万元，还不包括小型【xíng】超级【jí】电容【róng】实验的花费。
其实，赵春江最为【wéi】人所知的【de】，是他“中国大陆地区【qū】安【ān】装家庭光伏发【fā】电【diàn】系统第一【yī】人”的身份。
早在2006年12月，当【dāng】时还住【zhù】在闵行区莘庄镇的他就在自家小【xiǎo】高层屋【wū】顶自费安装了【le】国内第一套家庭光【guāng】伏发电【diàn】系统【tǒng】，22块太阳能电池【chí】板、逆变器、电【diàn】表、交流保护开关和一套记【jì】录系统全【quán】部由他自【zì】己设计、采购并请安装【zhuāng】公司上门安装，当时【shí】总【zǒng】价【jià】超过14万元【yuán】。
从【cóng】2006年到【dào】2012年的6年间，这座发【fā】电功率约3000瓦的家庭【tíng】式太阳能屋【wū】顶电站天天【tiān】无故障运【yùn】行，日均发电【diàn】近9000瓦时【shí】(9度电)，除了供家里白天【tiān】用电外，剩【shèng】下的三分之一【yī】电量并入大电网，逆向“发”电。
9-21，上【shàng】海出台【tái】了《上海市绿色电力认购营销试行办法》，鼓励【lì】单位和个【gè】人自愿认购绿色电力。但作为【wéi】中国第一【yī】个吃【chī】螃【páng】蟹者，赵春江没有立即享受到【dào】家【jiā】庭发电的甜头。
“刚开始，我【wǒ】家的太阳能屋【wū】顶发电不仅不赚钱，反【fǎn】而要多交【jiāo】电费【fèi】。”赵春江苦笑着说，当时【shí】只有单相脉冲电表记录用户用电量。像他家这样逆向上【shàng】网发电，脉冲电【diàn】表照走不误，根本分不清用户【hù】是【shì】用了一度【dù】电，还【hái】是发了一【yī】度电。
2011年4月，上海市电力公司【sī】得知【zhī】赵春江家的太【tài】阳【yáng】能屋【wū】顶“好心发电”却被误收电费后【hòu】，专程上门为他家更换了全上【shàng】海第一【yī】只智能双向电表，才【cái】终止了这一尴尬局【jú】面。
这也成为上海家庭绿电上网出售的一【yī】个“转折点”。赵【zhào】春江向记者回忆【yì】说，他至今【jīn】还清楚地记【jì】得，第一次收到“卖【mài】电”的【de】补贴【tiē】电费是2011年，那一次，市南供【gòng】电【diàn】局专门来人到【dào】家里告诉他，供电局向他的【de】工【gōng】行卡打入1600元电费，请他【tā】查收。
“9-21，收到【dào】国网上海【hǎi】市电力公【gōng】司跨行【háng】汇款的电费【fèi】505.72元【yuán】;9-21，收到上海【hǎi】电力公司电费700.68元;9-21，收到电费539.05元【yuán】……”赵【zhào】春江【jiāng】指着电脑屏【píng】幕上的一【yī】个【gè】收支统计表告诉【sù】记者，这些年每笔“卖电”收入他都详细记录下来，目前，家【jiā】庭自发的绿【lǜ】电已【yǐ】可享【xiǎng】受国【guó】家【jiā】和上海【hǎi】的双重补贴，其中【zhōng】，国【guó】家电网对可再生能源上网补贴价是每度电0.32元(注：税前【qián】每度0.37元，此前最【zuì】高【gāo】时曾达到【dào】过0.42元)，上海【hǎi】再给予每度绿电0.4元的地方补【bǔ】贴，是全国【guó】所有省份中补贴力度最大的。“这7角2分【fèn】的补贴不管你是发电自【zì】用还是卖【mài】给【gěi】国家都能享受到，如果是卖给【gěi】国家，另外还【hái】有【yǒu】每度0.47元标杆煤费用的【de】国家补【bǔ】贴。”赵春江说。
2012年【nián】，赵【zhào】春【chūn】江把家从莘庄【zhuāng】搬到了松江，在改善居【jū】住条件的【de】同时，他的【de】屋顶【dǐng】太阳能电【diàn】池覆【fù】盖面积也扩大到40平方米，发电功率达到3700瓦，平均【jun1】年发电量在3900度左【zuǒ】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【chūn】江【jiāng】家三【sān】楼屋顶，记者看到，除【chú】了朝南【nán】一侧的屋顶已全【quán】部被【bèi】单晶【jīng】硅太阳【yáng】能板覆盖外，屋顶中央平台【tái】上还安装了两只银灰色的辐射仪。
擦【cā】拭着辐射仪镜头上的灰尘，赵春江说【shuō】，两个辐射仪【yí】各有分工，一个用来测量水平面【miàn】的太【tài】阳辐射值，一个测【cè】量10度倾角的太阳能辐射值。为【wéi】了减【jiǎn】少风【fēng】沙、灰尘和【hé】雨滴对【duì】光辐射的【de】影响，他几乎每天【tiān】都会爬上【shàng】屋顶擦拭。
在屋顶阁楼内，摆放着数【shù】据采集器、模数转【zhuǎn】换【huàn】器【qì】和一台笔记本电脑【nǎo】，从0点到23点55分，系统【tǒng】每【měi】隔5分钟就会自动【dòng】采集一组数据(温【wēn】度、水平面、斜面辐射【shè】值)，并将每天测【cè】得的288组【zǔ】数据【jù】导入【rù】电脑。
“去年一【yī】年，我测【cè】了5度倾【qīng】角太阳辐【fú】射值的变化【huà】数据【jù】，今【jīn】年计划【huá】用【yòng】一【yī】年时间【jiān】测【cè】10度倾角【jiǎo】的辐射值，明年再测【cè】15度的数据。”赵春江说，迄今【jīn】为止他已积累【lèi】了12年【nián】的家庭光伏发电系统实验数据【jù】，并在相关论【lùn】坛和《光【guāng】伏【fú】》杂志上【shàng】分享了自【zì】己的实验成果。他的【de】目标【biāo】是利【lì】用这些数据，求出一个上海【hǎi】地区(北纬9-21度范围内)不同倾角太【tài】阳能面板与平面的系数，为今后全市推【tuī】广普及家庭光伏发电系统提供实验【yàn】参照【zhào】。
“从【cóng】目前得【dé】到的实验数据【jù】来看，在上【shàng】海屋顶安装太【tài】阳能面板最好的倾【qīng】角并【bìng】非【fēi】是此【cǐ】前外【wài】界认为的9-21度【dù】(理论值)，而是9-21度，原本【běn】光【guāng】伏界认为正南向阳【yáng】光辐射值最高，但是实践发现，在上【shàng】海偏西【xī】南方向的光伏发电效率更高。”赵春江说【shuō】。
他【tā】进一步解释说，上【shàng】海【hǎi】的最佳倾角【jiǎo】为9-21度，原因是【shì】大气【qì】污【wū】染和雾霾对阳【yáng】光产生【shēng】了折射作用，以后如【rú】果大气洁净度提高了，最佳倾角也有可【kě】能逐渐恢复到9-21度。
顺着赵春江手【shǒu】指的方向记者看到，松江周边不【bú】少居民家的屋顶【dǐng】也戴【dài】上了“太阳帽”，其中有一户的太阳能【néng】电【diàn】池【chí】板面【miàn】积已超过了【le】赵家。“这些年不少居民来我家取经，去年，我家周围的十【shí】几户【hù】邻居一窝蜂都装【zhuāng】上了家庭光【guāng】伏发电系统。”赵春江说，现【xiàn】在【zài】安装【zhuāng】一套4000瓦功率的家庭光伏发电【diàn】系统只需几万元【yuán】，差不多【duō】5.86年就能收【shōu】回【huí】投【tóu】资，投资回报【bào】率【lǜ】在17%左【zuǒ】右【yòu】。除【chú】了家庭外，边【biān】防、山顶哨所、地质勘探队等【děng】也都适用这种光伏【fú】发电【diàn】户用系统【tǒng】。
上海新能源【yuán】行业协会有关【guān】人士向记者透露，截至目【mù】前，全国大约【yuē】已有160万个【gè】家用光伏系统(户用【yòng】系【xì】统)投【tóu】入使用，上海地区目前还没有确切【qiē】的【de】统计数【shù】据，但2017年金山地区【qū】安【ān】装了【le】1600多户，全市【shì】累计已安装数【shù】量估计在12000户左右。专家表【biǎo】示，上海市屋【wū】顶面积大约占全市土地面积的3%左右【yòu】，约为200平【píng】方公里【lǐ】，如果全部安装【zhuāng】上光伏【fú】电池板【bǎn】，相当于建【jiàn】造【zào】了一个2000万千【qiān】瓦的大型【xíng】电厂。按人均年用电1000度计算，仅太阳能发出的电就可以基本满足上海【hǎi】市2000万人【rén】口【kǒu】全年【nián】的【de】需求。
来源：澎湃新闻
