【原】你家，碳中和了吗？

碳中和这词，这几天很热。去年9月，中国首次向联合国大会宣布，我们会在未来30年努力实现碳中和。今年两会，相关工作已经开始部署。

从中国目前来说，碳排放更多集中在发电供热、建筑和制造业，未来，在我们不断向往更美好生活的过程中，碳排放也会越来越多来自于我们的生活。

站在今天，每个新家尽量往碳中和靠，早行动能早受益。对于有些新家来说，只要事先做好规划，提前30年在自己家里先实现碳中和，也是完全可以实现的。

对于新家来说，做到碳中和，主要是两个方向，一个是节能，一个减排。关注装家时间久的朋友，应该了解我们说的家中的节能，都是以电器越来越多、生活质量会越来越高为前提，在这基础上怎样更有效的提高能源利用率，避免能源浪费。举个例子很方便理解，现在LED灯基本代替了原来的白炽灯，让家里保持同样的亮度，LED的能耗是白炽灯的几分之一，而且LED更耐久，对家里光氛围的打造会更丰富。同样的，家里有方方面面，在性能上更好、让家更舒服、同时更节能的技术和产品。相关方面，我们之前分享了不少，新关注朋友可以去翻来看看。

这回，主要给大家介绍下太阳能发电，它可以是家里的能源来源，也是目前来说家中实现碳中和在减排的有效方式。（太阳能发电，在技术上有光伏发电和光热发电的差别，但光热发电目前应用不多，下面说的太阳能发电都是指光伏发电。）

太阳能发电能减排，大家都知道。但具体减排效果怎么样？或许大家就没有明确的概念了，来看一张图，一目了然：

如果家里所有用电都改为太阳能发电，在整体用电量不变的情况下，我们一个月的用电碳排放量只相当于现在1天用火电的碳排放量（我们国家目前还是以火电（图里的煤电）为主）。

这两年，国内的电动车发展特别快，开电动车上路，都被形容为绿色出行。汽车油改电，只是完成了绿色出行的一个环节，如果我们充的电来源还是火电（煤电），碳排放量还是很大。用太阳能供电充电，能极大减少碳排放，到那时，才是真正的绿色出行。

仅从降低碳排放的角度，除了太阳能，还有其他绿色能源或者可再生能源，为什么只有太阳能是适合家用的？

这里，主要是两个原因：

第一，  太阳能是目前唯一能够小型化发电，而且又没有地域限制，全国范围都能普及的可再生能源方式。目前最主要的可再生能源方式里，水力发电、风力发电和生物质发电，都只适合集中发电，不适合以家为单位的小规模发电能源。再有的一种，地热能，条件多，成本高，又有不少应用限制，适合使用的家庭少之又少。核电，从碳排放角度，虽说是绿色能源，但并不是可再生能源，目前技术，也只适用大规模的集中发电。

第二，  中国在太阳能发电上，有技术、制造和应用规模的核心优势。具体的材料和数据就不在这罗列了，主要是想说这些优势积累给家里装太阳能带来的直接影响：一方面，投入成本会稳步下降；另一方面，使用收益，会稳步上升。

看到投入成本稳步下降，很多人可能会想，那就时间越往后，装它越合适？这还真不一定！在家用太阳能发电普及上，国家对安装成本和使用收益，一直是综合调节的。过去安装成本比较高的时候，对每家并网供电的补贴也高，除了国家补贴还有地方补贴，两项补贴加总，之前很多地方回购价超过8毛一度（太阳能发电后会回送给当地的电力公司，用户跟电力公司之间签一份20年左右的回购协议，电力公司在之后20年里就以这明确的约定每度电价回购）。使用市政供电的费用平均在4毛，一来一去间有比较大差价，所以太阳能发电还是能给家里挣钱一项买卖。

现在，大部分地方已经取消了地方补贴（也有不少地方还有，具体要向当地电力部门或者光伏公司了解下），国家补贴基本还都有，差不多是8分一度。总体上，太阳能发电减少或取消补贴，平价上网会是未来趋势。但，即便取消补贴，太阳能发电，未来还是有使用收益的：一方面是减少市政用电的电费，另外一方面，发电量大于自家使用量，即便是平价上网，也是相当于在卖电挣钱。光伏发电，常规说的使用有效期是25年（有些机构在长期做太阳能板的性能评估，从模拟25年的使用数据看，整体性能减损只有6%，从这结果来看，25年的使用寿命是很保守的预期），从各种材料来看，安装投入成本和使用收益集中在5到8年打平。打平后，无论是减少电费，还是卖电挣钱，都可以说是真正的正收益。

圈个重点，经济收益是一方面，最主要的是大大减少了碳排放！

安装太阳能，还有个隐藏优势，装家之前也跟大家分享过。除非小区执行不太严格，在几乎所有城市，搭建室外建筑，无论是阳台、露台、庭院等，都属于违建。但全国大部分地方，对一种情况的搭建，都是允许的，就是搭建太阳能发电设备。（嘘…，只是陈述个客观情况，没有其它意思。）

要装多大面积，才够家里用电所需？

这个问题，应该是很多人关心的。为大家自己能做判断，需要讲清楚几点：

1. 理论上太阳能如果能完全转化，1平米面积的太阳能板每小时能产生1度的电。实际上，现在还远达不到，有两个制约，一个是太阳能的利用率，目前已经普及应用的材料，利用率在20%上下，好的超过20%多一点，欠一些的大多也接近20%（实验室产品目前有超过30%的）；另一个是波动问题，就是有光照差异（阳光天和阴天），白昼差异（即便是白天，光照强度不一样，能量也不一样，中午就比早晚产电更快）。从这两个制约因素，也能很简单理解，太阳能发电，受地域和安装位置影响比较大。另外还有一个，跟太阳能板本身有关，如果光1平米，不能完全都是有效的硅晶面积（要有边框啥啥等），所以往往面积越大，平均的单位发电量也越高。所以，现在的光伏发电，一般都是按安装瓦数计发电量，大致平均，安装1千瓦的光伏发电设备，每月能发电100度。

2. 每家的用电情况，差异是比较大的。很多人考虑电费，是看家里用电设备的总功率，其实是有误区的。就像炖肉，同样火力下，普通锅炖烂可能要1个半小时，高压锅半小时不到就可以做到，这就是使用效率不同。同样道理，高功率电器如果比同类低功率电器能更高效的解决对应问题，很可能反而是更省电的，这是一方面；另外一方面，就是能源转化效率，就像用能源来给家里供热，很多产品1千瓦的能源转化不出1千瓦的热能，但有些产品却能用1千万的能源转化出几千瓦的热能（不违反能量守恒，用技术借力打力）；再有一方面，就是能量保持和浪费的问题，简单举例就像夏天开窗通风下开空调，不够凉快还费电。所以，对于没有好好规划过的，每家用电的需求量，是有很大的改善空间的，这也是碳中和上节能方面可以做的重点。

3. 然后，就是怎么看待“够”的问题。从上面第一条能大致推算，1KW的光伏发电需要有差不多5平米（就是根据20%转化率，毛估估的数。精确的还得按厂商要求来。像安装上一般都有斜度，最少在30度左右，所以实际占地上，也可以再少些）的太阳能板。但100度/月的发电量，对大部分家庭来说，是不够的。所以，光伏厂家的主流产品都是5KW。从完全自给自足的角度说“够”，推算着，一个家就需要20多平米能接受阳光的太阳能板安装面积。

   没有这个面积，就不合适装了吗？未必的！能够完全自给自足，肯定合适。但即便只有5平米甚至是1平米适合安装的面积，也不一定就考虑放弃，可以装对应合适的产品。哪怕能安装的面积小，一天供应不到一度电，也是有用的，比如给家里的24小时监控摄像头这类常插用电设备持续供电，还不担心意外断电的影响。光伏发电设备的特点，就是安装面积可大可小，成本基本也是跟瓦数直接关联的，目前在3.5元-4元/w。所以，安装小的，用光伏发电可以替代一部分市政用电，收益在节省费用；安装大的，如果条件好，比如大几十平，可以装上15kw，多余的上网，额外投入的收益在卖电可以体现。

刚才提到过并网，就是跟公共电网相连，生产的电可以回送给公共电网。如果安装面积有限，还不够自家所用的，也可以选择独立安装，不并网。可以省下申请的流程，减少安装的限制，如果可以接受不追求产电效率的最大化，朝东甚至朝西、直立安装，等等，也都可以自己灵活决策。

最后，再说一下，太阳能产品怎么选。

1. 尽量选用半片技术的。

图示很清晰，在不同气候条件下，半片的产电效率更好。也有功率耗损更低、工作温度更低等。

2. 如果是立在地面，有斜度安装，在单面和双面上，优选双面。

双面的背面能同时吸收反射光和正面的透射光，比单独一面额外增加超过20%的产电。

3.图里，能看到PERC。这是光伏发电电池技术的一种，是目前最主流的，因为主流，有规模优势，也就意味着有价格优势，是目前的优选。对光伏发电感兴趣后，或许能接触到另外两种，TOPCon和HJT，在现在的转化效率上，后两种会高一丢丢，尤其是HJT，PERC转化效率的瓶颈，目前就卡在20%左右，但HJT能比较轻松突破20%，虽然目前还没有高出很多，但瓶颈在哪，也还没确定，所以，很多人看好会是下一个主流技术。如果能放宽对价格的要求，可以考虑下HJT电池技术。

4.在样式选择上，太阳能产品目前还不是很丰富，除了常规平板式的，再多就是这种瓦片式的：

相对平板式来说，同样的产电瓦数，瓦片式的铺装面积需要更大一些。装瓦片，更多是与建筑更好融为一体的美观考虑，从太阳能利用的角度看，南向斜顶利用效果是最好的，但人字顶的房子，就会有北向斜顶，如果考虑美观的统一性，北向也需要铺装，但太阳能利用率就会很低很低。所以，选择瓦片式，相对比较合适的是东西向的房子。

先说这么多，就当跟大家提个醒，毕竟，咱们接下来早晚都要面对碳中和。