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AI思辨日报 · Thursday · 10 min

为什么更多屋顶没有用上太阳能瓦片?

据BBC科技记者 Christine Ro 报道,如果你抬头看看美国一些社区的屋顶,会发现很多人还是不喜欢太阳能板的样子。Kate Collardson 在美国科罗拉多州一家叫 Solar Service of Colorado 的公司负责运营,这家公司做太阳能维护和检查。她说,有些人“仍然讨厌太阳能的外观”。她本人几乎做过太阳能行业里的各种工作,从安装工到培训讲师。 【一种替代方案:太阳能屋顶】 于是,一种替代产品出现了:太阳能屋顶。它不是把一整块太阳能板架在屋顶上,而是把太阳能电池做进屋顶瓦片或木瓦里。远远看去,它和普通屋顶瓦片差不多。对于受保护的历史建筑来说,这一点尤其重要,因为当地法规会限制建筑外观的改变。 【特斯拉退出,行业震动】 很多人第一次听说太阳能屋顶,是在今年8月。那时特斯拉网站不再提供太阳能屋顶产品。此前,它的销售成绩不理想,还因为突然涨价惹上了一场官司。有报道说,特斯拉以600万美元和解了这起集体诉讼。特斯拉的决定让整个太阳能屋顶行业感到震动。其他一些公司也曾退出。有人觉得这像是太阳能瓦片的“丧钟”,也有人把它看成新机会。一个产品被大公司放弃,就等于它没有未来吗? 【小公司还想试一试】 比如,瑞士小公司 Freesuns 正在考虑把业务扩展到美国。公司首席执行官 Deborah Learoyd 估计,自2019年成立以来,公司销售额增长了20%到30%。不过,太阳能屋顶的零件目前大多是小批量生产。小批量就难以形成规模经济,也不容易统一标准。灵活制造能帮上一点忙,但作用有限。Learoyd 说,Freesuns 产品的单位成本在慢慢下降,可是“很多成本其实来自每座屋顶都略有不同。所以它必须用不同方式设计,也必须用不同方式安装”。为什么“每个屋顶都不一样”会让太阳能瓦片更贵? 【贵在哪里,难在哪里】 太阳能屋顶通常需要屋顶工、太阳能安装工和电工一起合作。它的建筑法规也比普通太阳能板更复杂。额外的施工时间和文件手续,会拖累屋顶公司。Collardson 解释说,屋顶工可能会想:“这要花太久了。我在亏钱。卖这一个太阳能屋顶的时间,我本来可以卖10个普通屋顶工程。” 维修也更麻烦。Collardson 对太阳能瓦片的维修收费,比标准光伏系统更高。普通太阳能板一般把电子元件装在面板上,还有一张图显示每块板发了多少电,所以哪里出问题比较容易发现。太阳能瓦片没有这种“地图”,瓦片下面也没有空间放电子元件。热像仪可以帮助找到故障位置。但找到以后,还要能修。你可以拆下中间那块,但过程中得踩到其他瓦片,而踩踏可能造成微小裂缝,以后会带来问题。在还没算维修费之前,太阳能屋顶的价格可能已经是普通屋顶太阳能板系统的两倍。 【发电效率也受影响】 太阳能屋顶的发电效率也比较低。一个原因是瓦片本身更小。另一个原因是热量:瓦片紧贴屋顶,空气流动比架高的普通太阳能板少。高温会影响太阳能发电表现。彩色瓦片效率更低。英国太阳能公司 Sunsave 的联合创始人 Ben Graves 说,太阳能电池大多是黑色的,而且越来越多整块面板都是黑色,因为黑色是最擅长吸收光的颜色。 总的来说,要发同样多的电,太阳能屋顶瓦片需要占用更多空间。Sunsave 不提供太阳能屋顶。Graves 认为,英国大多数人没有足够的钱来支付它。五年前,外观还是更重要的因素;现在,绝大多数消费者最关心的是能省多少钱。如果外观和省钱只能先选一个,你会怎么选? 【支持者说,换个角度想】 不过,太阳能屋顶的支持者认为,不该把它和普通屋顶太阳能板硬碰硬比较。德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的研究组负责人 Martin Heinrich 说,不要拿光伏屋顶瓦片和标准光伏系统比较,而应该把光伏屋顶瓦片看成“让我们的屋顶多发电”,而不是让屋顶只是待在那里。支持者还指出,普通太阳能板这些年发展得很好,太阳能屋顶却没有达到同样的进步速度。 【新技术带来希望】 有一项技术可能特别有帮助:矩阵叠瓦技术。它用不同方式连接太阳能电池。电池被切成窄条,像重叠的瓦片一样分层,再用导电胶粘在一起,而不是用金属线连接。这样一来,电流可以绕过被遮挡的区域。Learoyd 举例说,如果一只鸟在电池某一部分拉了粪便,电流可以绕过去。这不仅能提高发电量,还能让外观更好,因为银色金属线看不见了。Heinrich 还说,因为电池被切得更小,更容易填满特殊尺寸,不必完全按照固定图案大小来做。 Freesuns 是建筑一体化光伏中较早采用矩阵叠瓦技术的公司。Learoyd 说,公司把它看作未来制造瓦片的大机会。更好的自动化设计软件也会有帮助,因为每个屋顶工程都独一无二,软件可以加快设计过程。她相信,这会降低成本,也会让整个建筑行业对使用这种产品更有信心。另外,Learoyd 自己的太阳能屋顶已经安装了十年。

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据BBC科技记者 Christine Ro 报道,如果你抬头看看美国一些社区的屋顶,会发现很多人还是不喜欢太阳能板的样子。Kate Collardson 在美国科罗拉多州一家叫 Solar Service of Colorado 的公司负责运营,这家公司做太阳能维护和检查。她说,有些人“仍然讨厌太阳能的外观”。她本人几乎做过太阳能行业里的各种工作,从安装工到培训讲师。

【一种替代方案:太阳能屋顶】
于是,一种替代产品出现了:太阳能屋顶。它不是把一整块太阳能板架在屋顶上,而是把太阳能电池做进屋顶瓦片或木瓦里。远远看去,它和普通屋顶瓦片差不多。对于受保护的历史建筑来说,这一点尤其重要,因为当地法规会限制建筑外观的改变。

【特斯拉退出,行业震动】
很多人第一次听说太阳能屋顶,是在今年8月。那时特斯拉网站不再提供太阳能屋顶产品。此前,它的销售成绩不理想,还因为突然涨价惹上了一场官司。有报道说,特斯拉以600万美元和解了这起集体诉讼。特斯拉的决定让整个太阳能屋顶行业感到震动。其他一些公司也曾退出。有人觉得这像是太阳能瓦片的“丧钟”,也有人把它看成新机会。一个产品被大公司放弃,就等于它没有未来吗?

【小公司还想试一试】
比如,瑞士小公司 Freesuns 正在考虑把业务扩展到美国。公司首席执行官 Deborah Learoyd 估计,自2019年成立以来,公司销售额增长了20%到30%。不过,太阳能屋顶的零件目前大多是小批量生产。小批量就难以形成规模经济,也不容易统一标准。灵活制造能帮上一点忙,但作用有限。Learoyd 说,Freesuns 产品的单位成本在慢慢下降,可是“很多成本其实来自每座屋顶都略有不同。所以它必须用不同方式设计,也必须用不同方式安装”。为什么“每个屋顶都不一样”会让太阳能瓦片更贵?

【贵在哪里,难在哪里】
太阳能屋顶通常需要屋顶工、太阳能安装工和电工一起合作。它的建筑法规也比普通太阳能板更复杂。额外的施工时间和文件手续,会拖累屋顶公司。Collardson 解释说,屋顶工可能会想:“这要花太久了。我在亏钱。卖这一个太阳能屋顶的时间,我本来可以卖10个普通屋顶工程。”

维修也更麻烦。Collardson 对太阳能瓦片的维修收费,比标准光伏系统更高。普通太阳能板一般把电子元件装在面板上,还有一张图显示每块板发了多少电,所以哪里出问题比较容易发现。太阳能瓦片没有这种“地图”,瓦片下面也没有空间放电子元件。热像仪可以帮助找到故障位置。但找到以后,还要能修。你可以拆下中间那块,但过程中得踩到其他瓦片,而踩踏可能造成微小裂缝,以后会带来问题。在还没算维修费之前,太阳能屋顶的价格可能已经是普通屋顶太阳能板系统的两倍。

【发电效率也受影响】
太阳能屋顶的发电效率也比较低。一个原因是瓦片本身更小。另一个原因是热量:瓦片紧贴屋顶,空气流动比架高的普通太阳能板少。高温会影响太阳能发电表现。彩色瓦片效率更低。英国太阳能公司 Sunsave 的联合创始人 Ben Graves 说,太阳能电池大多是黑色的,而且越来越多整块面板都是黑色,因为黑色是最擅长吸收光的颜色。

总的来说,要发同样多的电,太阳能屋顶瓦片需要占用更多空间。Sunsave 不提供太阳能屋顶。Graves 认为,英国大多数人没有足够的钱来支付它。五年前,外观还是更重要的因素;现在,绝大多数消费者最关心的是能省多少钱。如果外观和省钱只能先选一个,你会怎么选?

【支持者说,换个角度想】
不过,太阳能屋顶的支持者认为,不该把它和普通屋顶太阳能板硬碰硬比较。德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的研究组负责人 Martin Heinrich 说,不要拿光伏屋顶瓦片和标准光伏系统比较,而应该把光伏屋顶瓦片看成“让我们的屋顶多发电”,而不是让屋顶只是待在那里。支持者还指出,普通太阳能板这些年发展得很好,太阳能屋顶却没有达到同样的进步速度。

【新技术带来希望】
有一项技术可能特别有帮助:矩阵叠瓦技术。它用不同方式连接太阳能电池。电池被切成窄条,像重叠的瓦片一样分层,再用导电胶粘在一起,而不是用金属线连接。这样一来,电流可以绕过被遮挡的区域。Learoyd 举例说,如果一只鸟在电池某一部分拉了粪便,电流可以绕过去。这不仅能提高发电量,还能让外观更好,因为银色金属线看不见了。Heinrich 还说,因为电池被切得更小,更容易填满特殊尺寸,不必完全按照固定图案大小来做。

Freesuns 是建筑一体化光伏中较早采用矩阵叠瓦技术的公司。Learoyd 说,公司把它看作未来制造瓦片的大机会。更好的自动化设计软件也会有帮助,因为每个屋顶工程都独一无二,软件可以加快设计过程。她相信,这会降低成本,也会让整个建筑行业对使用这种产品更有信心。另外,Learoyd 自己的太阳能屋顶已经安装了十年。