碳中和时代 | 这可能就是未来小区的样子~

未来生活将会是什么样子？答案大相径庭，但一定有“光”。光伏发电作为清洁能源正雨后春笋般普及开来，我们在很多地方都能看到光伏发电的踪影：停车场、工厂屋顶、商场楼顶、别墅屋顶以及路灯、广告牌、智能家居。光伏的应用越来越广泛，把节能变成创造能源，正成为现代化生活的一部分。

“3060”碳达峰碳中和大背景下，未来国家将逐步加大企业碳控制强度和碳减排力度，其要求和标准会越来越高，也许会形成“以碳定产”强力政策机制。

对于太阳能，你了解多少？

接下来

带你了解

太阳能是如何转化为电能的 

在不断的研究、探索和实践中
更是打开了光伏+灯、光伏+顶、光伏+治沙……N种“光伏+”模式

光伏+灯

▲在雄安新区白洋淀火车站站前广场，东方能源（河北公司、雄安公司）投资建设的70个5G智慧路灯

如果你坐高铁来过未来之城雄安，那么你一定与那个集智慧与美貌为一体的“她”相遇过，她就是白洋淀火车站广场的5G智慧路灯。由东方能源（河北公司、雄安公司）投资建设的70个路灯上，每一个顶部都装有微型风机或光伏板，除了照明外，她还具有5G微基站、WiFi热点、环境传感、智能充电、信息发布、安防监控、求助报警及综合智慧能源控制等九大功能。

光伏+椅

▲在雄安新区市民服务中心，由东方能源（河北公司、雄安公司）投资建设的智慧光伏座椅

这可不是普通的座椅。椅子坐的那个面就是光伏板，可以实现手机无线充电或者有线充电。

现在在雄安新区市民服务中心带有“国家电投”光源标识的座椅，就是由东方能源（河北公司、雄安公司）投资建设的智慧光伏座椅。如果手机没电了，不要紧张，一定要低头看看你坐的座椅，再也不用担心手机没电的问题。

这是什么原理呢？它依托太阳能发电系统、储能系统、智能控制系统，可以实现电力自发自用、设备离网运行，具有绿电供应、智能控制、无线充电、便于移动等特点，使用起来方便、安全、高效，关键是还免费。

光伏+墙

▲国家电力投资集团公司原金融街总部办公楼外景

其实有的玻璃，不仅仅是你以为的“玻璃”，有一种技术叫做建筑光伏，发电设备是放在屋顶、墙壁、窗户和玻璃幕墙上的，它可以让整座建筑只需要晒晒太阳，就能够为建筑内的空调、电脑和照明供电。你平时走在大街上看见的玻璃幕墙建筑就有可能是采用了建筑光伏一体化技术。

▲智慧能源（国核电力院）光伏幕墙

建筑光伏一体化大体可以分为两种，一种是像“金钟罩”一样附着在建筑物的表面，其中重量轻而且材质柔软叫做柔性薄膜光伏组件，可以根据建筑的外形任意裁剪弯曲折叠，板板正正像盔甲一样的叫铜铟镓硒薄膜光伏组件，材质坚硬而且能够利用微弱的光照发电；另一种就是像“铁布衫”一样，把自己的身体变成武器，用光伏发电材料来制作建筑的屋顶、遮阳棚甚至外墙，让整座建筑可以像绿色植物一样，通过照射阳光来产生能量，因此又被称为“绿色建筑”节能技术。

试想一下，如果我们住的房子都采用了建筑光伏一体化技术，不仅能够利用太阳能发电，有取之不尽的电能，而且还能提高建筑的保暖节能效果，建筑变得冬暖夏凉，再也不用担心电费，再也不用担心环境污染，再也不用担心雾霾。

光伏+顶

▲天津港狮小区5.54MWp分布式光伏发电项目

国家电投屋顶分布式光伏是一种在用户侧附近建设，运行方式以自发自用、余电量上网为特电的光伏发电设施。屋顶分布式光伏遵循因地制宜、分散布局、就近利用的原则，充分利用当地太阳能资源来替代和减少化石能源消费。它在发电过程中没有噪声，也不会对空气和水产生污染，可以非常安静、环保的部署在商场、工厂、办公楼等建筑上方和表面，同时由于在用户侧就近部署，节省了长距离输电的能量损耗，它可以高效的实现“即发即用、自产自销”，投资收益率并不会比大型的电站低。

▲东方能源（河北公司、雄安公司）在山东省寿光市，建设投运的昊华轮胎及物流厂房屋顶分布式光伏发电项目

分布式光伏的电力系统相互独立，安全性高，加之调峰性能好，一定程度弥补了大电网稳定性的不足。在电力系统意外发生时，它还可以“拔刀相助”继续供电，是集中供电不可或缺的重要补充。

▲天津大港油田的港狮小区

天津大港油田的港狮小区，由于国家电投综合智慧能源技术的加持，夏日，铺设于楼顶的光伏板阻挡太阳光对楼顶直射。在小区屋顶上，资产管理公司利用平改坡建筑光伏一体化专利技术，建设光伏电站，不仅能够挡风遮雨，还能够保温隔热，让小区居民们有了冬暖夏凉的体验。

光伏+花

能发电的太多了，那我们每个人一年能用多少电呢？平均一个现代人一年的用电需求是4000千瓦时，这些需求其实一朵“花”就可以满足。

▲黄河公司共和光伏产业园里，电池组件在平单轴支架的转动下，吮吸着太阳能

这种花叫智能太阳花（smartflower），是一种便携的光伏发电储能系统。它应用智能定位跟踪算法，全天跟踪太阳的路径，和向日葵一样，花盘每天跟着太阳转，晚上花瓣会自动收起来“进入睡眠状态”，白天再自动打开。整个过程实现完全自动化。

阴天情况下也不会“凉凉”。在多云的天气下，它的“花瓣”也能跟踪太阳的位置，进行水平和垂直移动，保证与太阳始终保持着最佳的发电角度。就因为太阳走哪它跟哪，所以比起传统太阳能，它的发电效率可提升40%。

它作为一个完整的交付系统，它一小时内就可以安装并投入运行。另外它还可以自我清洁和保护，在每朵花瓣后面，都有一排小毛刷，花朵每开合一次，就会自动清洁一次，不用担心鸟粪和灰尘影响它，当风力超过7级时，叶片会自动打平，超过8级时叶片自动折叠，保证设备发电效率和安全运行。

在城市，它可以用作建筑工地、户外活动中的即时发电站，可以当作集成汽车充电桩等，让清洁能源触手可得。在信息公司承建的海兴智慧光伏示范电站项目中，由太阳花、光伏路还有储能组成的微网能源系统，保障了5G通讯基站的用电，大大节约了用电成本。

光伏+路

其实除了“花”可以发电以外，我们脚底下走的路也可以发电！在德国的阿沙芬堡高速公路上，安装了太阳能板；意大利A18高速公路，在废弃的高架桥上安装太阳能公路等等，简而言之就是把光伏板安装在路面，利用现有的路面，不占据额外的面积或空间。

光伏路共分为三层：最表面为透光混土路面层，具有强度大、透光率高两大特点；中间层为光伏组件，光电转化，利用路面空闲时间吸收阳光发电；第三层为绝缘层，既有对光伏组件的物理保护作用，又防水防潮。并且在大雪或结冰天气，光伏路会调节路面温度，实现自动融冰融雪。
光伏路面所发电力可以直接接入电网，同时为道路沿线的充电桩、路灯、安全监测设备等提供电能。在光伏库面下预留电磁感应磁圈，将来电动车上配备无线充电技术后，车辆走在上面，就能边走边充电。那时候，整条路就变成了一个硕大的移动充电宝。这将彻底打消现代人对电车的“里程焦虑”。
在天津，就有一座“未来城市”的样板间，它就是由新加坡和中国两国政府联合建设的，也是世界智能大会的永久展示基地，除了智慧小区、智慧电梯以外，最值得一提的是它有光伏智慧公交站，有多牛一起来看看！

智慧公交站：等车不无聊

走出家门乘坐公交，充满未来感的智慧公交站让人等车不再无聊。
站亭顶部安装的光伏板可为公交站亭提供绿色能源。
站内有wifi热点、可为手机充电。冬天，座椅还能加热，通过触摸屏，可在等车时查阅新闻、读电子书、地图导航…这样的公交站，简直爱了爱了！
来源：环境问题观察（仅供分享交流不作商业用途，版权归原作者和原作者出处。如有侵权，请在后台留言，我们会第一时间删除处理）

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《环境工程》创刊于1982年，由中国工程院院士、美国国家工程院外籍院士、中国科学院生态环境研究中心研究员、清华大学教授曲久辉担任主编。《环境工程》入选北大中文核心期刊要目总览、中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊（核心库）、RCCSE中国核心学术期刊、ISTIC中国科技核心期刊、世界期刊影响力指数(WJCI)报告等。

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