别墅里搭起“光伏微电网”

在自家楼顶利用太阳能发电，赵春江是全中国第一个“吃螃蟹者”。作为一名太阳能技术专家，他这么做不是为了哗众取宠，而是想通过实践，探索适用于家庭的绿色发电模式。

经过7年，他的探索已从“家庭光伏电厂”深入到“光伏微电网”。这将是一个新的能源生态系统。赵春江认为，现在的家电、电源设备、电路，都是为了适应现有供电模式而设计的，而未来的电器，乃至建筑，都将围绕“光伏微电网”的特点来发展。

在松江的一栋别墅里，赵春江正在搭建他的光伏微电网。

对付“毛刺”电

松江的一栋别墅门前，挂着“上海电力(600021,股吧)学院太阳能研究所实习基地”的牌子，那就是赵春江去年才搬来的新家。这栋别墅的原住户恰好是环保主义者，听说赵春江买房是为了搞绿电研究，还给了他一些优惠。

跟随赵春江爬上楼顶的晒台，记者看到楼顶朝南的一面屋顶斜坡，覆盖上了46平方米的太阳能电池板。这次，他选用了单晶硅的太阳能光伏发电板，比在山花路所建电站的多晶硅光伏发电板效率更高，达到16%。这个屋顶的发电功率有3.7千瓦，从去年6月运行至今，已发电3800多度。

顶楼的一间小阁楼，是“光伏微电网”的总控室，在这里记者看到了它与“家庭光伏电厂”的区别：除了一个将太阳能所发的直流电转换为交流电的逆变器、电表和空气开关外，还多了超级电容、锂离子蓄电池，以及一个小风扇。这主要为了对付“毛刺”电。

何为“毛刺”电?赵春江让记者注意逆变器上的实时发电功率读数：784瓦、761瓦、1494瓦……几乎每秒读数都在不断变化，且上下波动可达一倍。“如果有成千上万个家庭光伏系统接入大电网，这样的功率变化，是大电网无法承受的。”他解释，如果用精密仪器记录，还可发现更短时间内的功率变化它们就像毛刺一样，这种“毛刺”电影响了供电质量。

超级电容、蓄电池等就是用来去“毛刺”的，就好像河流的蓄水池，水丰浪大时储蓄起一部分，当枯水时再放出一些，使整体水流趋于平稳。

不过，目前这些设备还没联上网，因为它们还需要一套软件来控制。赵春江身边有一位博士相助，专门搞这方面的研究。他说，这套控制软件编写难度很高，因为它对灵敏度要求极高，“毛刺”电往往一秒内就会冒出好几次，电容、电池一定得及时反应才行。目前世界上仅日本开发出一套，但功能尚不完备，且要价几百万日元，于是他决定自己开发。现在，赵春江先想了个“土办法”在微电网上接了个小风扇。一旦“毛刺”电出现，小风扇就会转几圈，消耗掉过高的功率。“它不转对我生活无碍，它转了通风更好。”他认为，今后的微电网中少不了这么一个有用的“小角色”。

新生态新挑战

7年前尝试个人在家建立太阳能发电系统，赵春江的想法比较简单：呼吁再多，也要有人动手实践，我就来试一下。这些年，他也碰到了许许多多问题：邻里不理解、发电成本高、送电入网还倒贴电费……

这些问题也促使了他不断思考：楼宇、小区建太阳能发电系统，该采取怎样的模式来分摊成本、共享收益?几年的回收投资周期老百姓较能接受?

当然，他的行动也推动了一些现有供电体制的改变。曾有供电局的人找上门，与他商量收购太阳能所发电能的价格。“当时他们提出两个价格依据，一是国家发改委2011年1594号文件定出的每度电1元的价格，另一个则是可再生能源上网补贴价，是在原电价上加上0.35元到0.45元。”他说自己并不在意这笔钱，但如果真收到，将有标志性意义。

不过，这些年他思考最深入的，却是将认识从“家庭光伏电厂”向“光伏微电网”转变。他解释，靠国家电网供电，已经形成一种稳定的电力生态系统，各种建筑设计、室内装潢，乃至电器设备的设计，都围绕这种供电方式来展开。而“光伏微电网”却可能需要形成一种新的电力生态。

他举例，太阳能光伏发电板如何与建筑一体化设计，使之更实用、美观，这需要建筑设计院、建材企业一起参与;室内电路铺设时，可否考虑分两种电路，一种为电脑、电视机等供电，因为电压变化会影响它们的正常使用，另一种为电饭煲、冰箱等对电压不敏感的电器供电;微电网总控装置能否做成如一个热水器大小的箱子，成为家庭摆设中和谐的一员……

“未来，或许我们的家电设备都可能重新设计，使它能够适应"光伏微电网"不太稳定的电能。”赵春江说，这或许需要过10年甚至更长时间，因为即使上海(楼盘)存在50万个家用光伏系统，对现有电网也不会有影响。“超过100万户，影响才会开始。”他希望自己的研究能为未来的那一刻，提供更多科研依据，为社会平稳过渡到能源新生态，作一些贡献。