从布局屋顶到建设幕墙

　　大都市的屋顶,到底有多大利用价值,一直是一个提议很多却实施困难的命题。

　　以上海为例,上海屋顶面积大约占到整个上海的3%左右,约200平方公里。早在6年前,上海就曾开始过10万个太阳能屋顶计划的调研;在4年前,有部门提出建立太阳能菜场示范工程,并让上海近千家菜场跟进;但这些项目进展都十分缓慢,如今,太阳能屋顶在上海寥寥无几。

　　为什么？原因很简单,每个屋顶面积有限、并网不易,成本难以降低,加之政府的补贴措施没有出台,谁来干这种“吃力不讨好”的事。何况,一些屋顶不适合搭建太阳能电池板或者大楼的业主坚决反对。其实,在中国的大城市,太阳能的利用率远远低于西部农村和中、小城镇,于是,专家开始把眼光从大楼的屋顶,转移到大楼的玻璃幕墙上。

　　前不久,由上海曙海太阳能有限公司研制的上海首个非晶硅薄膜太阳能电池30千瓦发电系统开始运行,有望为将来玻璃幕墙发电打开突破口。与晶硅电池相比,非晶硅薄膜太阳能电池不仅成本更低,而且外观更漂亮,更便于嵌入玻璃幕墙中,同时具有保温好、隔音好等特点;非晶硅对于光能的吸纳转化更具兼容性,即使是多云或者阴雨的天气,仍可发出一些电,估计总发电量与同等晶硅电池相比提升10%以上。对于上海这样的日照条件不算好、阴雨天不少的大都市,非晶硅薄膜的应用就更有潜力,只要有关玻璃幕墙的建筑标准可以出台的话,新建摩天大楼的玻璃幕墙,就有可能成为一个个发电场。

　　曙海公司董事长江辉平介绍,目前已经搭建起“双星-3000”非晶硅薄膜太阳能电池生产线,太阳能电池平均光电转换率达到6.64%,达到了国际领先水平。公司正在开发更大尺寸的电池,用于满足大规模电厂的安装需求;力争将光电转换率从目前的6.5%提升至8.5%-9%;更远一点,不仅仅在玻璃幕墙发电,与国外合作开发可以随意弯折的柔性电池,使书包发电、帐篷发电成为可能。

　　专家们表示,在大都市,摩天大楼的玻璃幕墙面积大、推广潜力大,与过去的搭建在屋顶的太阳能电池板不同,应用了薄膜电池的光电幕墙,可以取代建筑立面、屋顶、窗户等,成为建筑的一部分,实现发电等功能与建筑结构功能的完美结合,如果能够广泛应用,确实能让上海“向太阳要电”能够落到实处。

　　从仰望天空到关注下水道

　　谈到低碳,不少人习惯抬头望天,向阳光、向风要能源;可在大都市,空间的拘束和面积有限,让风力发电的直接贡献不大,在上海,适合于建立风电场的位置也不多;于是,有人把目光投向了脚下,投向大城市中被人遗忘的角落:下水管道粪便中蕴含的生物质能源。

　　谈起下水管道的粪便资源,大都市由于人口集中,比西部农村和小城镇有更大的利用空间。从事这一研究的上海神微董事长瞿维欢介绍,上海这样的大城市,每天都会产生6500吨左右的黑粪外运排放,如果都能进行资源化利用,将产出6.5万立方米的沼气,可发电13万千瓦时;用于生产有机肥的话,每天可以得到130吨固体肥料,资源化率相当惊人!无论是能源、还是化肥,都是绝对的“低碳经济”,而且化肥用于农业生产之后,培育低碳的有机农产品(000061,股吧),形成循环产业链。据了解,目前在国内,这一领域却仍是“非主流”。比较普遍的城市粪便处理方法依然是通过污水厂添加硫酸铝等化学品,使污水中的悬浮物絮凝沉淀大量污泥。分离后,大块污泥被填埋,污水则直接排入江海,其中的再生资源也随之一起被浪费掉了,而且,形成了污染循环。这样既浪费了资源,又污染了环境。

　　粪便的处理麻烦吗？记者在上海神微的生物再生资源转化基地看到,具有专利技术的“微生物”把下水道资源利用变成了轻松的事。在这里,有机废弃物的固体部分被加工成抗病害的无臭有机肥料,液体原料成为液体有机肥或中水,用于农业绿化灌溉、景观喷泉等。沼气则用于发电、制氢。最特别的是,基地特有的污泥循环系统,能将其他各个系统的污泥进行反复循环降解,直至最小化。剩下不能降解的污泥,则进行离心分离,再制成有机肥料。这一系统彻底颠覆了现有的污水处理技术限制,从根本上实现资源化、能源化。虽然处理的是有机废弃物,整个基地却干干净净,闻不到恶臭也看不到脏污。

　　而与其他新能源产业相比,生物能源较为成熟。其中的关键环节——微生物降解一旦研制成功后,储存成本很低,且十分方便。另一方面,基地的转化能力可以根据实际需要进行调整,没有规模化瓶颈,资源化、能源化效果立竿见影。这是高投入、高维护成本、高风险的光伏和风电产业无法比拟的。

　　事实上,规模化粪便处理及资源化利用研究,已经成了国际热点研究领域之一,是确保低碳可持续发展和食品产品安全的关键技术,而在上海和中国大城市,这种探索才刚刚开始。

　　要口号,更要行动

　　当然,除了幕墙发电、下水道资源利用等等,大都市还有不少低碳的路径,例如,最显著的规模效应,或许依然在新能源车上。在上海,2010年荣威750混合动力轿车上市,节油效果可达20%,2012年插电式强混轿车可实现节油50%,纯电动轿车也将同步上市,届时,如果买的人多了,将对于上海碳排放的减低有着明显效果,当然,如果充电的电力也是“绿色”的就更好了。

　　根据联合国统计,城市容纳了世界总人口的一半以上,所排放的温室气体占到总量的75%,到了2050年,中国预计将有4到6亿人口流向城市,相当于将欧洲所有人口迁移到新的城市。一些专家认为,虽然大都市由于空间狭窄、自然条件不足等,有其发展低碳的劣势,但换一个角度看问题,密集的人口、居民的聚居,也使得大城市比低人口密度地区能够更加有效地控制人均资源占有量以及能耗。同时,大城市的管理架构,使其在政策制定、落实方面也有更为强大的区域权力,从而在发展低碳经济方面拥有优势。而要让劣势真正转化为优势,关键是政府建立更为细致的法规框架、寻求可行性经济模式以及提供相应的资金支持推广等。

　　以薄膜太阳能电池为例。虽然与传统的砖石材料相比,光电幕墙的建筑成本也并无太大差异,但薄膜电池在上海城市建筑中推广并不容易。重要原因之一是关于建筑物一体化国内还缺乏一个统一的标准。业内人士呼吁,政府要让更多企业参与到示范项目中去,为他们提供更多的实战机会,同时研究方案,让“绿色建筑”的新增成本,在政府、房地产企业、业主等诸方面实现合理的分摊。

　　同样,目前生物能源依然没有受到足够的重视,而这些领域中恰恰有不少技术已经成熟,且市场犹如一片蓝海。只要选择恰当的运营模式,就能从很大程度上节省财政开支,并为后续新能源项目树立一个可行的经济模式。事实上,政府若能鼓励、接纳、扶持这部分企业先行一步,不但能与其他新能源产业形成良好的互补格局,也能让千万市民提前感受一个更加真实的低碳城市,为践行“低碳生活”建立起更加广泛的群众基础,从而开创大都市低碳经济的典范。