國(guó)家能源局報(bào)送的整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案旨在推廣屋頂光伏電站，以實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用和減少對(duì)化石燃料的依賴。該方案提出了一系列措施，包括政策支持、財(cái)政補(bǔ)貼、技術(shù)指導(dǎo)和項(xiàng)目監(jiān)管，以鼓勵(lì)地方政府和企業(yè)積極參與光伏電站的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)。這一舉措預(yù)期將促進(jìn)清潔能源的發(fā)展，提高能源效率，并有助于實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
一、學(xué)校建設(shè)光伏電站的政策支持
2021年6月，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于報(bào)送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案的通知》，明確參與試點(diǎn)的縣(市、區(qū))的學(xué)校建筑屋頂需確保光伏發(fā)電的安裝比例不低于40%，這一政策推動(dòng)了“光伏 + 學(xué)?！蹦Ｊ降陌l(fā)展，使得學(xué)校光伏電站成為推動(dòng)學(xué)校綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要方向。
二、已建設(shè)光伏電站的學(xué)校案例
- 高校案例
- 北京大學(xué)：有北大首座光伏實(shí)驗(yàn)電站。
- 清華大學(xué)：建有清華大學(xué)中意環(huán)保能源樓光伏電站。
- 北京交通大學(xué)：建設(shè)了300KW光伏電站。
- 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)（浙江農(nóng)林大學(xué)）：光伏電站每年可發(fā)電101.7萬度。
- 山東建筑大學(xué)：擁有1MW光伏電站。
- 南昌大學(xué)：建成500KW光伏電站。
- 上海電力大學(xué)：其2061KW屋頂光伏項(xiàng)目，光伏裝機(jī)容量為2061千瓦，光伏板遍布校園23幢建筑屋頂，總面積達(dá)2萬平方米，每小時(shí)能夠發(fā)電2000度，全年發(fā)電量約49萬度電。
- 黃河科技學(xué)院：100KW光儲(chǔ)一體化項(xiàng)目，該項(xiàng)目是能源供應(yīng)設(shè)施也是實(shí)踐教學(xué)重要基地，專注于新能源發(fā)電與微電網(wǎng)方向研究的學(xué)生可在此參與運(yùn)維管理，深入了解光伏儲(chǔ)能技術(shù)原理和應(yīng)用，提升專業(yè)技能，為職業(yè)發(fā)展打基礎(chǔ)。
- 中學(xué)案例：南開中學(xué)建設(shè)了屋頂光伏項(xiàng)目。
- 上海浦東七所學(xué)校：建設(shè)光伏電站后，每年可發(fā)電221.03萬度，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤666.41噸，減少CO?排放1830.14噸，相當(dāng)于種植數(shù)萬棵樹木，還能減少SO?排放0.22噸，減少NO?排放0.336噸。此外，橫嶺小學(xué)利用教學(xué)樓空閑屋頂搭建28.8kW的電站，2018年1月1日采用全額上網(wǎng)模式成功并網(wǎng)，年平均發(fā)電量約四萬千瓦時(shí)左右；?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院3兆瓦光電建筑一體化示范項(xiàng)目，利用校園閑置屋面安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，總裝機(jī)容量3兆瓦，建成后平均每年可發(fā)電390萬度，同比火電每年可節(jié)約標(biāo)煤1320.5噸，并減少多種大氣污染物排放。
三、學(xué)校建設(shè)光伏電站的好處
- 綠色能源：光伏電站利用太陽能發(fā)電，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和其他污染物，是清潔能源形式。學(xué)校建設(shè)光伏電站可減少對(duì)傳統(tǒng)能源依賴，為環(huán)境保護(hù)做貢獻(xiàn)。
- 節(jié)約能源費(fèi)用：可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能供學(xué)校使用，減少對(duì)電網(wǎng)依賴，節(jié)約的資金可用于其他教育和學(xué)生發(fā)展項(xiàng)目。
- 教育意義：為學(xué)生提供實(shí)踐學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使其了解太陽能發(fā)電原理和應(yīng)用，在設(shè)計(jì)、建設(shè)和維護(hù)光伏電站過程中培養(yǎng)創(chuàng)新和解決問題能力。
- 可持續(xù)發(fā)展示范：學(xué)校建設(shè)光伏電站是對(duì)可持續(xù)發(fā)展的積極響應(yīng)，可成為社區(qū)可持續(xù)發(fā)展示范，帶動(dòng)更多人關(guān)注和采用可再生能源。
- 減少電力短缺風(fēng)險(xiǎn)：增加當(dāng)?shù)仉娏?yīng)，在電力短缺或故障時(shí)，學(xué)校可依靠光伏電站提供穩(wěn)定電力供應(yīng)，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，采用自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式，有助于削峰填谷，引導(dǎo)學(xué)生樹立生態(tài)意識(shí)，主動(dòng)踐行生態(tài)行為。
- 場(chǎng)地和信譽(yù)優(yōu)勢(shì)
- 學(xué)校擁有廣闊屋頂，結(jié)構(gòu)好，用電量穩(wěn)定，且所處地區(qū)日照穩(wěn)定，太陽能資源豐富。
- 學(xué)校有較多教室或?qū)嬍铱勺鳛閮?chǔ)能蓄電池室和控制室。
- 學(xué)校作為政府教育機(jī)構(gòu)，信譽(yù)度良好，土地產(chǎn)權(quán)明確，運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定，幾乎不存在分布式光伏電站的存續(xù)風(fēng)險(xiǎn)問題。
四、學(xué)校光伏電站的發(fā)電量計(jì)算
光伏電站的發(fā)電量主要取決于光伏組件的裝機(jī)容量、太陽輻射量以及光伏系統(tǒng)的效率。計(jì)算公式為：發(fā)電量 = 裝機(jī)容量×峰值日照小時(shí)數(shù)×系統(tǒng)效率。
- 裝機(jī)容量：指光伏電站安裝的太陽能電池板的總功率，單位為千瓦(kW)，可通過查看光伏組件銘牌參數(shù)或設(shè)計(jì)方案確定，也可用鷓鴣云光伏軟件輸入面積算出。例如，1MW的光伏電站，裝機(jī)容量為1000kW。
- 峰值日照小時(shí)數(shù)：在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下（1000W/㎡的太陽輻射強(qiáng)度、25℃的電池溫度），太陽能電池板在一天內(nèi)接收到的太陽輻射能量相當(dāng)于1000W/㎡的小時(shí)數(shù)，與地理位置、季節(jié)、天氣等因素有關(guān)，可查詢當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)或使用太陽能輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備獲取，也可登陸鷓鴣云的仿真系統(tǒng)輸入光伏電站坐標(biāo)獲取日照時(shí)長(zhǎng)。
- 系統(tǒng)效率：受光伏組件效率、逆變器效率、電纜損耗、灰塵遮擋、溫度影響等多重因素影響，一般在70% - 85%之間，可通過實(shí)際測(cè)量或參考廠家提供的技術(shù)參數(shù)確定。
五、學(xué)校光伏電站的運(yùn)維管理
- 檢修維護(hù)
- 是光伏組件和設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要對(duì)電站設(shè)備定期巡檢，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)維修或更換，確保設(shè)備正常運(yùn)行。
- 定期進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)，檢查電池板、逆變器和電纜等設(shè)備的工作狀態(tài)，及時(shí)解決電池板老化、電纜斷裂等問題。
- 安全管理
- 建立健全安全管理制度，明確責(zé)任人和工作流程，確保安全工作有序進(jìn)行。
- 加強(qiáng)對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的安全監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在安全隱患。
- 對(duì)電站人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，提高員工安全意識(shí)和應(yīng)急處理能力，確保突發(fā)情況下能及時(shí)有效處理。
- 運(yùn)營(yíng)管理
- 建立運(yùn)營(yíng)管理制度，明確運(yùn)營(yíng)目標(biāo)和工作指標(biāo)。
- 定期收集和分析電站運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)措施。
- 加強(qiáng)與電網(wǎng)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電站與電網(wǎng)的互補(bǔ)運(yùn)行，提高發(fā)電效率和供電質(zhì)量。
- 環(huán)境保護(hù)
- 建立嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)制度，合理利用資源、減少污染排放。
- 定期監(jiān)測(cè)電站周邊環(huán)境，確保光伏電站運(yùn)行對(duì)環(huán)境影響在可接受范圍內(nèi)。
- 積極開展環(huán)境宣傳教育，提高社會(huì)公眾環(huán)保意識(shí)和參與度。
六、學(xué)校建設(shè)光伏電站的安全性
- 關(guān)于污染與輻射：光伏電站由光伏組件、光伏逆變器、光伏支架以及光伏線纜等構(gòu)成，光伏組件接受太陽光產(chǎn)生直流電，光伏逆變器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，這個(gè)過程都不會(huì)產(chǎn)生污染，逆變器輻射比家里電視小得多，光伏支架也無污染和輻射。
- 光伏電站安裝屋頂是否會(huì)漏雨：光伏支架安裝采用頂上頂方式，不會(huì)對(duì)屋面原有防水進(jìn)行穿孔、破壞，壓塊采用預(yù)制構(gòu)件，不會(huì)現(xiàn)場(chǎng)澆注，避免了對(duì)屋面防水層的硬性破壞。
- 光伏電站是否會(huì)壓壞屋頂：專業(yè)的光伏企業(yè)或安裝公司在電站設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)依照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，充分考慮屋頂?shù)墓潭ê芍?、風(fēng)壓荷重、雪壓荷重、地震荷載等，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的安裝方案，不會(huì)有承重隱患，還能改善原有房屋的穩(wěn)固性。
學(xué)校光伏電站的發(fā)電效益如何計(jì)算？
光伏電站對(duì)學(xué)校節(jié)能減排的貢獻(xiàn)
學(xué)校光伏電站的運(yùn)維管理要點(diǎn)
光伏電站建設(shè)對(duì)學(xué)生活動(dòng)的影響
