在當前全球能源轉(zhuǎn)型的背景下,學校屋頂建設光伏電站已成為一種趨勢,。這一舉措不僅可以提高能源利用效率,,還能為學生提供關(guān)于可持續(xù)能源和綠色技術(shù)的教育機會。通過實踐操作,,學生們能夠直觀地了解太陽能的工作原理及其在現(xiàn)代社會中的應用,,從而培養(yǎng)他們的環(huán)保意識和創(chuàng)新能力。這種教育方式還有助于激發(fā)學生的科學探究興趣,,為他們未來的職業(yè)生涯奠定堅實的基礎,。學校屋頂建光伏電站不僅是一種能源利用的創(chuàng)新實踐,更是一種對學生進行全面素質(zhì)教育的有效途徑,。
一,、學校屋頂建設光伏的可行性
(一)屋頂資源豐富
高等院校有大片的教學樓、飯?zhí)?、宿舍屋頂,,還有體育館、停車場等建筑的屋頂資源可供利用,,無需額外占用地面面積,。并且學校屋頂?shù)漠a(chǎn)權(quán)歸屬相對民用屋頂更為簡單明晰,減少了產(chǎn)權(quán)方面的困擾,,更便于開展光伏建設項目,。
(二)政策支持
- 國家層面:國家能源局發(fā)布相關(guān)通知,參與整縣(市,、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點的縣(市,、區(qū))的學校建筑屋頂需確保光伏發(fā)電的安裝比例不低于40%,推動“光伏+學?!蹦J桨l(fā)展,,鼓勵在學校等公共建筑建設光伏電站,這為學校屋頂建光伏提供了政策依據(jù),。
- 地方層面:如廣東省教育廳發(fā)布通知,,推動全省新建和改擴建學校建筑同步安裝分布式光伏發(fā)電設施,力爭新建學校屋頂光伏覆蓋率到2025年達到50%,各地各校要按照宜裝盡裝原則積極建設學校光伏發(fā)電示范項目,。
二,、學校屋頂建設光伏的好處
(一)環(huán)境效益
- 清潔無污染:光伏電站是利用太陽能發(fā)電的方式,不會產(chǎn)生二氧化碳和其他污染物,,是一種清潔的能源形式,。通過在學校屋頂建設光伏電站,可以減少學校對傳統(tǒng)能源的依賴,,從而為環(huán)境保護做出貢獻,。
- 減少碳排放:例如上海浦東七所學校建設光伏電站,每年可發(fā)電221.03萬度,,能節(jié)約標準煤666.41噸,,減少CO?排放1830.14噸,還能減少SO?排放0.22噸,,減少NO?排放0.336噸,,對環(huán)境的貢獻不可估量。
(二)經(jīng)濟效益
- 節(jié)約能源費用:光伏電站可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能供學校使用,,減少對電網(wǎng)的依賴,,學校能夠節(jié)約能源費用,將省下的資金用于其他教育和學生發(fā)展項目,。
- 獲得收益:除了節(jié)約電費,,還可能有國家補貼和賣電收益(如果有余電上網(wǎng)),投資學校屋頂光伏建設收益較多,。
(三)教育意義
- 提供實踐機會:學校建設光伏電站可以為學生提供實踐學習的機會,讓學生了解到太陽能發(fā)電的原理和應用,,在設計,、建設和維護光伏電站的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新和解決問題的能力,如黃河科技學院的100KW光儲一體化項目,,成為了新能源發(fā)電與微電網(wǎng)方向研究學生的實踐教學基地,,有助于提升學生的專業(yè)技能,為他們未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實基礎,。
- 可持續(xù)發(fā)展示范:學校建設光伏電站是對可持續(xù)發(fā)展的積極響應,,學校可以成為社區(qū)的可持續(xù)發(fā)展示范,,帶動更多人關(guān)注和采用可再生能源,。
(四)電力供應穩(wěn)定性
- 減少電力短缺風險:學校建設光伏電站可以增加當?shù)氐碾娏诳赡馨l(fā)生電力短缺或電力故障時,,學??梢砸揽抗夥娬咎峁┓€(wěn)定的電力供應,保證學校的正常運轉(zhuǎn),。
- 削峰填谷:通過在閑置屋頂安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),,并采用自發(fā)自用,、余電上網(wǎng)的模式,有助于削峰填谷,,優(yōu)化電力資源的利用,。
三、學校屋頂建設光伏需要考慮的因素
(一)屋頂承重要求
- 承重檢測鑒定:放置光伏需要提供一份有效屋面光伏荷載證明報告,。屋面新增光伏系統(tǒng)會帶來額外的重量,,包括組件自重、支架自重,、配重自重等,,例如某屋頂1.64m的框架梁上新增的荷載計算如下:
- 組件自重:3×0.19/2/1.64 = 0.174kN/m
- 支架自重:(5.7×2×3.43+1.64×2.63)×10/1000/2/1.64 = 0.073kN/m
- 配重自重:0.2×1.64×0.4×2500×10/1000/1.64 = 2kN/m
- 屋頂新增光伏系統(tǒng)自重(恒荷載)合計:0.174+0.073+2 = 2.247kN/m2。
- 不同承重結(jié)構(gòu):屋頂?shù)某兄亟Y(jié)構(gòu)有多種,,如屋架承重(屋頂上擱置屋架,,用來擱置檁條以支承屋面荷載)、鋼筋混凝土梁板承重(按施工方法分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁和屋面板,,以及預制鋼筋混凝土屋面板直接擱置在山墻上或屋架上),,需要根據(jù)具體的承重結(jié)構(gòu)來評估是否滿足光伏建設要求。
(二)安全要求
- 項目設計與建設標準:嚴格按照法律法規(guī),、標準規(guī)范對光伏發(fā)電項目進行設計和建設,,采購經(jīng)認證的安全可靠的設備產(chǎn)品,落實項目依托建筑物及設施合規(guī)合法性等相關(guān)要求,,充分考慮房屋質(zhì)量安全,、壽命期限等因素。
- 施工與運營安全:重點加強對項目結(jié)構(gòu),、電氣,、施工作業(yè)、消防,、防風,、防水等環(huán)節(jié)的安全監(jiān)督,嚴格執(zhí)行《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》(GB55015 - 2021),,確保光伏發(fā)電項目施工和運營安全,。
(三)項目管理要求
- 規(guī)范管理:規(guī)范開展光伏發(fā)電項目建設與運營管理,制定和完善光伏發(fā)電項目相關(guān)制度,,明確管理要求和流程,。
- 監(jiān)督檢查:定期開展檢查和評估,壓實生產(chǎn)管理責任,,強化項目質(zhì)量監(jiān)督,,確保項目規(guī)范管理、有效實施。
學校光伏電站的環(huán)境影響評估
學校光伏項目經(jīng)濟效益分析
光伏電站對學生教育的影響
學校光伏電站的電力穩(wěn)定性