看荷兰小镇如何演变为“太阳城”

来源:发布时间:2012-03-14 08:34:59

很多国家还在筹划如何在屋顶铺设光伏组件时,拥有世界首个“太阳城”的荷兰已经开始攻坚路面铺设太阳能光伏的新技术。

“荷兰的天气预报基本可以简化为两种雨,或可能有雨。”这是荷兰人对于天气的直接感受。这样一个半面临海、四分之一土地低于海平面、境内湖泊河流星罗棋布的西欧小国,阳光显得格外奢侈。不过,“贫瘠”阳光并未阻挡荷兰发展太阳能光伏的脚步,荷兰不但实现了太阳能光伏的大范围应用,其技术也走在世界前列。

诱人的太阳小屋

从荷兰首都阿姆斯特丹驱车向北开一小时,便抵达小镇海尔许霍瓦德。小镇城南座落着全球首个二氧化碳零排放小区“太阳城”,这里家家户户屋顶都铺满光伏组件。

太阳城诞生,缘于实施欧盟二氧化碳减排与可持续性发展的计划。海尔许霍瓦德市政厅官员莱茵特•梅勒玛告诉记者,“我们所做的,是将世人谈论的梦想变成现实这里1500套住房里约4000名居民能够实现二氧化碳零排放。”

据悉,小区除了周边三座风力机组提供能源外,最主要是5万多平方米的光伏组件提供电能。为了得到更多阳光,太阳城中八成的房子是南北朝向。此外,小区建筑还采用大量节能建材和节能保温系统。

米尔泽夫妇和三个孩子刚搬到这里。“你可以看到我们的房顶有许多光伏组件。这也是我们在这里买房的原因之一。因为我们喜欢“使用自己房子产生的能源”这个概念。我们使用的能源中一半都来自我们的光伏组件。”

“太阳城”设计师阿什克•布哈罗特告诉记者:“太阳是我设计的灵感来源。”不过,一座太阳能房子造价不菲,太阳城内一栋太阳小屋造价约20万~50万欧元(1欧元约合8.33元人民币),但这样一栋房子的生活成本却可能更便宜。

居民范•恩萨德太太向记者介绍:“我们有两个电表,其中一个是太阳能电表,另外一个是普通电表。大多数清晨,光伏组件开始工作,直到晚上7点左右停止。这段时间我们使用任何电器都免费。让人更加兴奋的是,太阳能产生的多余电量还可存储进公共供电系统,年终可以由此得到一笔收入。”

  对比风能有劣势

荷兰虽然可以利用太阳能做零排放小区,但是不容忽视的是,太阳能在荷兰依旧属于“配角”。统计数据显示,荷兰2010年电能消耗总量近一成来自可再生能源,而所有可再生能源发电量中,太阳能发电仅占0.5%。

究其原因,除了荷兰的地理位置比较适合进行风力发电外,很多学者都认为政府的扶持力度还不够,而且现有技术下太阳能发电成本还比较贵。

2007年,荷兰政府开始实施可再生能源补贴政策。当时的政策可以简单归纳为,对所有采用可再生能源的企业,实施直接补贴以及减税补贴。但2011年开始,荷兰政府对此政策进行调整,设置了总额15亿欧元的补贴上限。这一调整,刺激了风能应用。

荷兰能源中心的维姆•辛克解释说,目前,荷兰每千瓦时的传统能源发电价格为6欧分,陆上风力发电价格为8欧分,太阳能发电和海上风力发电价格都是16欧分。


但由于海上风力发电规模较小,通常情况下,人们会得出太阳能电力价格远远高出风力电力价格的印象。

“政府补贴设置上限后,无形中造成“先到先得”的体制。短视企业认为风能发电更有利可图,能够更多地得到总额封顶的政府补贴。”辛克说。

代尔夫特理工大学的迈克尔•萨耶分析说,一方面,太阳能发电现有价格较贵;另外一方面,较贵的价格意味着下降空间较大。对于消费者来说,如果现在投资购买太阳能电池板,不仅要承担预期20年使用寿命是否可以实现的风险,还要承担新技术导致价格下降的风险。而陆上风能电力价格已经很接近传统电力价格,因此风能发电目前更受青睐。

如果不让阳光反射

正如许多人所预计的那样,现有的太阳能发电技术,确实存在较大的技术发展潜力和价格下降空间。这也就意味着太阳能发电何时能够赢得更多市场,将取决于何时能够获得真正的技术突破,而这一突破正在荷兰国内悄悄发生。

荷兰应用科学院“太阳能之路”项目组研究成员坚信这一天不会太遥远,他们的雄心壮志是用太阳能电池板铺设在普通路面,建立高效、廉价的能源供应系统。

项目组负责人德•维特告诉记者,太阳光非常发散,所以需要很大的受光面。现在屋顶放置太阳能电池板的做法需要突破,“道路可能是更好的选择,因为荷兰道路面积是屋顶面积的两倍。”

尽管科研人员目前已经解决不少难题,但还有一个巨大的挑战。为了获得更多的太阳光,路面当然是越透明越好,然而对于这样技术,越透明也就意味着越光滑,路面阻力过小将会造成许多安全隐患。相关科研人员目前正在测试各种各样的玻璃摩擦力和硬度参数等,并将于2013年开始进行试验性道路铺设。

据估计,铺设一平方米太阳能道路,一年能生成约50千瓦时电能。而荷兰每个家庭的年耗电量就约为3500千瓦时。所以,70平方米左右的太阳能道路才能提供一个家庭的基本用电量。不过,今年2月,荷兰相关部门公布的一项研究成果,再次拉近大规模利用太阳能的现实和理想的距离。

荷兰原子和分子物理学研究所的科学家们介绍,光的反射对太阳能电池是大麻烦。现有太阳能电池面板采用的硅晶片的阳光反射率高达40%,严重影响太阳能电池效率。根据新的研究成果,科学家设计了一种特殊的纳米涂层。涂层中的纳米粒子是圆筒状结构,而且这些圆筒的几何尺寸恰好适合捕捉太阳光。此外,得益于飞利浦公司开发的一种新型“印刷”技术,将这一纳米涂层直接“印刷”到现有太阳能电池的硅晶片上也成为可能。这一切都意味着太阳能电池板效率大幅提高,成本也将大大下降。

或许正如德•维特所说,“目前来看,太阳能的确更贵。但事情正快速发生变化,成本会很快下降。我坚信,太阳能将来一定会成为能源供给系统中的重要组成部分。”

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