声明：本文为火石缔造原创文章，接待小我转发分享，网站、公家号等转载需经授权

引言

为鞭策绿色成长，增进人与天然协调共生，党的二十年夜陈述明白指出要 协同推动降碳、减污、扩绿、增加，推动生态优先、节俭集约、绿色低碳成长 。一方面要求 加速成长体例绿色转型 ，加速鞭策财产布局、能源布局、交通运输布局等调剂优化；另外一方面要求 积极稳妥推动碳达峰碳中和 重点节制化石能源消费 鞭策能源洁净低碳高效操纵 加速计划扶植新型能源系统 。为实现碳达峰、碳中和方针，估计到2030年，我国风电、太阳能发电总装机容量将到达12亿KW以上。

本文首要从光伏建筑一体化的维度切入，对太阳能光伏财产在旧金山和北京这两个处在统一纬度的城市在建筑范畴的利用进行初步摸索。

01

旧金山太阳能光伏财产成长概况

（一）处所政策和根基环境

（1）处所政策鼓动勉励成长

加利福尼亚州（以下简称 加州 ）针对10层以下的新建室第和工业建筑制订了州律例，要求建筑物留出15％的屋顶空间，做好安装太阳能的预备。旧金山市议会辖下的公用事业委员会在2016年经由过程了要求10层以下新建室第和工业建筑必需安装太阳能（光伏发电系统或太阳能热水器）的律例，且旧金山市的新律例比加州的律例更进一步，要求最初就必需在已做好预备的屋顶上安装太阳能，律例从2017年1月最先实施。方针是但愿在2025年实现100%可再生能源用电，这项立法的经由过程标记着该城市的方针进一步得以实现，此前旧金山15%中小型建筑已配备屋顶太阳能电池板。旧金山市为了扩年夜可再生能源的导入，还展开了电力零售营业。在还没有奉行电力零售自由化的期间，供电市场一向被平易近营电力公司垄断，但该州2002年出台了一条名为社区选择集中（Community Choice Aggregation，CCA）的律例，答应处所当局针对家用、商用和公共举措措施用电力需求，集中采办并供给电力。另外，还成立了NPO法人Clean Power SF，从2016年5月最先汇总社区的电力需求，并进行电力采购，为社区成员供给两种套餐。一个是 Green ，可再生能源所占的比例为35％；另外一个名为 Super Green ，全数由可再生能源电力构成。

（2）高校云集助推手艺研发

加州是全球最年夜经济体之一，是文娱、信息、教育和手艺财产的国际中间，地域电子、软件、计较机行业发财，更是美国主要的电子工业基地硅谷的地点地，谷歌、苹果、脸书、英特尔等企业都聚在此。地域学术空气稠密，具有斯坦福、加州理工学院、加州年夜学洛杉矶分校、加州年夜学伯克利分校、加州年夜学圣地亚哥分校、加州年夜学戴维斯分校等一流理工科高校。

在能源专业范畴，加州伯克利具有劳伦斯伯克利国度尝试室，是一个附属在美国能源部的国度尝试室，从事非绝密级的科学研究。加州戴维斯分校在交通和能源方面也有具体研究，除建筑范畴外更是在汽车范畴做出更多摸索，零排放远程卡车运输手艺正在开辟中。加州理工学院也在近期研发出新型光子芯片，使光子量子信息处置器成为可能。重大的高校数目和理工科专业的顶尖研究能力使得加州在手艺研发上取得更多优势。

（二）具体案例 Honda home

从建筑层面来讲，本地年夜学已测验考试更多地利用太阳能举措措施，以斯坦福年夜学中心能源举措措施（Central Energy Facility）为例。项目用金属屏风遮挡了重型根本举措措施 遮阳棚架现实上是为全部建筑供电的太阳能电池阵列。另外，室第建筑在加州戴维斯地域，也在2014年就做出了一些摸索。Honda home作为独栋的室第建筑，衡宇白日经由过程屋顶的太阳能板搜集能量，供晚上利用，且屋内设置可直接监控能源转变环境的显示屏，利用者可以加倍直不雅地看到能量转变环境。Honda home的焦点是家庭能源治理系统（Honda home energy management system），系统经由过程太阳能、衡宇建筑、固定电池和电动汽车（Honda Fit）、电网五个维度进行展现和调控，系统引入了智能电网手艺，积极对能源进行治理利用，并与业主和公用事业供给商连结沟通。在戴维斯地域，Honda home在不牺牲任何物资前提和便当性的环境下，只耗损了一样巨细的新家一半的能源。如家庭有多余的能源，系统将会将其流入电网用在其他处所，是以如每一个家庭都设置装备摆设一个家庭能源治理系统，电力资本将会加倍靠得住和廉价。

图：Honda Home

来历：编者在加州实地拍摄

02

北京太阳能光伏财产成长概况

（一）处所政策和根基环境

（1）建筑+光伏模式逐步成型

2022年3月11日，住建部发布了《 十四五 建筑节能与绿色建筑成长计划》。《计划》提出十四五时代节能和绿色建筑成长的方针：城镇新建栖身/公共建筑能效程度晋升30%/20%，完成既有建筑节能革新面积3.5亿平方米以上，扶植超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上等。光伏发电是建筑运行阶段实现节能减碳的有用体例之一。按照全国建筑能耗和碳排放布局，建筑运行阶段能耗总量中有49%来自在电力，碳排放总量中公共建筑占比38%。建筑减碳范畴早已被泛博企业看成深切摸索的重点范畴，特别是绿色建筑，装配化建造体例、超低能耗建筑和近零能耗建筑、新型建材等，储藏很多成长机遇。鞭策建筑迈向近零能耗是全球的成长趋向，将来将会看到更多的光伏幕墙、光伏屋顶、光伏窗户、光伏棚呈现在人们的平常糊口中。2023年5月，北京市财务局、成长鼎新委等四部分结合发布《关在印发推动光伏发电高质量成长实行定见的通知》和《关在印发推动光伏发电高质量成长撑持政策的通知》，制订推动北京光伏发电高质量成长的系列撑持政策。为鼓动勉励社会普遍介入，市级财务对光伏发电项目赐与分级分类的补助撑持，对光伏新手艺与利用、重点建筑的散布式光伏发电项目、环保类光伏发电项目这三类，按30%、20%、10%赐与分歧比例的扶植投资资金撑持。

（2）市管企业助力碳达峰

2022年末，北京市管企业碳达峰步履方案出台，从鞭策构建绿色财产系统、打造低碳能源系统、强化科技立异支持等7个维度25条办法助推国有经济绿色低碳成长。持久以来，市管企业积极践行绿色北京成长计谋，鼎力推动节能降碳。此次步履方案要求，将碳达峰碳中和纳入市属国资国企成长全局，周全融入市管企业中持久成长计划，加速构建有益在碳达峰碳中和的国有经济结构和布局。新能源智能汽车、城市供热、交通、建筑、物业和财产园区，这些都是北京低碳成长的重点范畴，步履方案分门别类提出针对性办法。在建筑范畴，鼎力推行精准装配式建筑，随机应变推行太阳能光伏、光热和热泵手艺利用，建筑范畴将加速推动以全周期低碳化为导向的绿色转型。新建公共机构建筑、新建厂衡宇顶光伏笼盖率力争到达50%。以企业办公年夜楼、酒店商超级公共建筑为重点，市管企业还要率先鞭策合适前提的既有建筑绿色低碳化革新。

（二）具体案例 北京年夜兴国际机场

能源行业是北京市推动绿色低碳成长的主疆场，积极成长非化石能源，在合适前提的既有财产园区、办公楼宇、工业厂房、地铁车辆段、公交场站等公道结构散布式光伏发电系统。作为建筑范畴典型案例，北京年夜兴国际机场以 光伏+机场 的扶植模式进行了主要摸索。机场泊车楼屋顶光伏发电系统扶植在机场东泊车楼和西泊车楼2幢建筑，安装面积1.8万平方米。项目按照建筑散布环境将全部发电系统分为若干个子系统，每一个子系统太阳能光伏发电电力经直流汇流－逆变-交换汇流后，并入项目380V母线，所发电量自觉自用，过剩电量送入本地配电网。作为全球距离跑道比来、国内首个飞翔区跑道旁铺设的光伏系统，项目对将来平易近航范畴推动光伏系统扶植和可再生能源利用的立异具有示范意义。

图：北京年夜兴国际机场

来历：收集公然资料

03

统一纬度地域成长经验参考鉴戒

非论在美国仍是国内，建筑情况对天然情况、人类健康和经济有着庞大的影响，建筑能耗占比也较年夜。扶植之初就经由过程采取设置太阳能电池板等绿色建筑策略，能很年夜限度地提高经济和情况效益，成长经验在统一纬度的分歧城市之间也可相互鉴戒。

（1）各项身分增进手艺前进

加州阳光足够，旧金山的平均温度为14℃。在安装太阳能电池板之前，地点地域的日照程度、屋顶巨细和太阳能电池板的角度都很主要，这些身分对家庭供电有着庞大的影响。但需留意的是，加州因为 地广人稀 和衡宇产权所属等身分，成长户用光伏行业更具优势，而北京市今朝则是更多仍是从公共建筑、厂房和贸易建筑最先奉行，鼓动勉励企业介入。另外，以风能、太阳能为根本的能源发电受地区和气候影响比力年夜，具有间接性和波动性，其调理难度加年夜，需要储能系统进行消纳不变性等相干问题，这些身分也倒逼储能手艺进一步晋升，系统中引入储能环节后，可以有用地实现需求侧治理，消弭日夜间峰谷差。

（2）政策经济身分鞭策财产成长

非论是旧金山仍是北京，都是经济较好且政策发布较为密集的前沿地域，这些身分进一步助推太阳能光伏财产成长。在旧金山，受各类身分影响，太阳能发电系统对任何家庭来讲都是一个很好的弥补。起首，太阳能电池板能为家庭供给可再生能源，环保同时又能提高栖身者舒适度和健康度。其次，下降运营本钱，安装太阳能电池板能较着削减电费。再次，改良空气和水质、削减废料流，同时还能削减对本地根本举措措施的压力。安装太阳能电池板的独一较着错误谬误是投资本钱，而手艺前进已鞭策本钱年夜幅降落，全球太阳能光伏的平均化电费本钱由2010 年度的 0.417 美元/千瓦时年夜幅降落至 2021 年度的 0.048 美元/千瓦时，降落幅度到达 88%，这也使得国内包罗北京在内的更多地市和企业插手太阳能光伏财产扶植金年会中来。

（3）从建筑到汽车的利用范畴延长

2020年，加州成为首个在年夜大都新居屋的屋顶上都安装太阳能电池板的州，这对已在该州杰出成长的户用光伏行业来讲是一个里程碑。可是因为冠状病毒年夜风行致使建筑业放缓，新居屋的许可削减，有可能延迟美国初次在全州规模内实行居平易近太阳能指令。即便在凡是环境下，所有新建筑也要破费数月的时候才能完全合适加州建筑能耗律例（每三年更新一次）的要求。建筑行业放缓并未影响太阳能行业成长，早在2015年加州理工学院科研团队就开辟了新的太阳能驱动制氢举措措施，本年4月，加州发布了一项电动打算，稳步晋升电动车和其他零排放汽车的销量，打算要求到2026年在该州发卖的35%的新乘用车以电池或氢能为动力。在汽车保有量较高的美国，太阳能财产的利用已从建筑范畴最先延长到汽车范畴，加州在实行新律例方面的丰硕经验和本地雄厚的手艺气力支持，为近似地域在利用范畴的不竭延长供给了较为清楚的成长路径参考。

参考文献：

[1]旧金山要求新建筑物必需安装太阳能 美国首个出台法令的年夜都会,光伏头条

[2]北京年夜兴国际机场投运丨 光伏+机场 利害了,广州太阳能光伏展

[3]北京市管企业碳达峰步履方案出台 25条办法助推国有经济绿色低碳成长,北京日报

END

作者|火石缔造 曾亚

原文题目:从旧金山到北京，统一纬度城市太阳能光伏财产成长路径阐发