晒太阳，造电力——任凯的光伏梦

不管是冬天还是夏天，许多人都会秉着矛盾的心理一边开着空调图身体舒服，一边又为增高的电费以及增加的污染而不安。但如果用的这些电是完全来自于自己家屋顶上的光伏电站，不仅自给自足，而且还是纯绿色呢？

在北京市顺义北小营附近，有一栋拥有坡形屋顶、两个阳台的三层复式白色联排别墅。这栋看起来不太起眼的别墅，最近却有了许多参观者--大家都想来看看别墅主人任凯修建的中国第一个自建光伏电站。斜坡式的别墅楼顶并无直达梯子，来访者来到三楼之后，需要像探险一般，顺着临时搭建的木梯爬上屋顶，才能够近距离观察电站：一个占地20平方米的19块太阳能电池板。光滑的电池板倚着屋顶的斜坡而被支架固定起来，远远看起来像是一面镜子。

由于前来参观的人太多，这个原本入住率不高的小区一下变得热闹起来，任凯的朋友甚至戏称这里为“动物园大猩猩室”。虽然过多前来观摩的人让任凯有点吃惊，但对于这样的结果他非常满意--至少，成为第一个自建家用光伏电站的梦想成了真。“这是一件非常酷的事情”--他毫不掩饰做“第一”的自豪。自打在2008年从某手机品牌跳槽到光伏应用材料公司后，任凯的生活就跟新能源产生了关系。他新认识的外国朋友告诉他有关德国家庭光伏电站项目的事情，这样的家庭光伏发电站其实非常简单，主要是将太阳能电池板安装在屋顶，通过太阳照射而产生的电能经由逆变器而成为家庭用的交流电。对于任凯来说，屋顶是有的，只需购买材料即可。于是，一个光伏屋顶就在他家建成了。

自己建造发电站

这件事很好实现，并且又融合了时下的环保潮流。而且能够获得最独特的经验是，你可以把自己制造出来的电卖给国家电网。而且实现它的过程也相对简单，花上三四万块钱安装一个家庭电站，从此就过上自给自足的日子，这件事听上去很有范儿对不对？如果碰上停电或者忘记买电，你根本不用着急，把备用的电拿出来用就行了。

但别急，有范儿的事情一般都不是那么容易的，在屋顶建个光伏发电站也一样。

找好地方等太阳

光伏这种发电方式最主要的能源是太阳。为了利于发电，一般来说安装时都会依房子的位置而选择采光最好的方向。而不管是平房或者楼房，采光最好的地方都是屋顶。城市中多数住顶层的人都没有时间打理屋顶，就把它闲置在那里。这听起来就很可惜--与其把它闲置着，不如就把它利用起来自建家用光伏电站。

家用光伏电站对于屋顶的要求，最重要的就是知晓其承重能力，尤其是顶部为欧式尖顶的房子。太阳能电池板无法直接搁置屋顶，只能通过支架固定。而屋顶对于太阳能电池板的载重能力各有不同，有可能会有固定区域超重的现象。所以在建电站之前，首先要搞清楚的，是自家的屋顶板下面的承重墙或钢筋混泥土承重梁的准确位置以及屋面板承重参数。这些数据都可以通过小区物业方面获得，拿到这一数据之后，你才能够准确知道屋顶平面各个区域的承重能力分布，以及哪些地方可以装太阳能电池板的支架，哪些地方不能直接装订支架。不同功率、不同类型的太阳能板电池的重量各不同。任凯家电站的太阳能电池板功率是3千瓦的，平均每块的重量为25公斤。屋顶最外层是一个不算厚的层板，一旦超载，出现断裂也不是没有可能。

除了承重，屋顶的风荷载能力也是需要考核的重要指标之一。北京3月初才刚刚遭受过8级大风的洗礼，到了夏秋季节，南方城市的台风破坏力也着实不小。这个常被大多数人忽略的小问题，在采访时却被任凯多次提起。在风的作用下整体破坏屋子的案例不多，但是局部破坏力却不小。安装在屋顶的太阳能电池板和支架也属于屋顶的局部，偶遇大风来袭也不是没有可能。除此之外，太阳能电池板和支架的安全隐患不可忽视。现今，为了美观，大多数房子的屋顶皆采用弧形板组或三角形，风压系数有不一致处。在安装电站前，理应找到物业询问其风荷载能力，然后再适当调整太阳能面板的位置。

而如果你不住在顶层的话，那么你可以考虑一下别的地方，例如自己的小院子或者改造一下阳台。任凯就将自家开放式的二楼和三楼的阳台改装成了封闭式的阳光房，其玻璃选用了非晶硅薄膜电池做发电材料，形成了建筑一体化发电模式。他觉得比起屋顶式发电的可能性，阳光房模式更适合城市中的大多数住户。只要有玻璃的部分，若能采光皆可改建为此种发电模式。不过有利也有弊：屋顶上太阳直射角度更垂直，转换效率平均值为15%，而玻璃墙的转化率仅有7.5%。

在开始安装之前

安装一个家用光伏电站，涉及的人员众多。首先要攻克的就是物业部门。大多楼房在建立时尚未考虑户主建立光伏电站的需求。为此，若你有了自建电站的想法时，最好先与物业沟通，从其处获取房子的相关系数，如上文中提及的屋顶承重能力、风荷载力等。初步验证，自家房子符合建立电站的要求后，就可以做电站的设计图了。当然，若是自己功底不错，完全可以自制设计图。

一般来说，物业会要求审核设计图和采购资料。任凯就在此犯了个小错误。首次获得物业的许可后，他以为妥了，也就未再过问物业，自顾自开工了。施工两天后，物业便要求其更换太阳能电池板支架的型号，“他们觉得需要更结实的支架。”他后悔莫及，若是提前和物业沟通好，就不会耽误工期和浪费材料了。

除了物业，与邻居的沟通也非常重要。虽然家用光伏电站不存在噪音污染，但是其高置屋顶，并且长相怪异，邻居会有不安全感也情有可原，所以最好先跟邻居沟通好，免得引起一些不必要的误会。

动手采购与安装

相比较而言，电站系统的材料采购是最简单的部分了。按照电站建设的要求，采购的物品主要有太阳能电池板、支架和逆变器。与购买日常生活用品不一样，逆变器和太阳能电池板皆不可直接在专门的市场或者专卖店采购，而是通过电话向厂商销售部进行订购。当然，万能的淘宝也是重要的选择之一。对于采购支架，习惯了精打细算的任凯说：“带着设计图去器材城找人现场做，比较划算。”这是因为，不同屋顶不同太阳能电池板对于支架的要求各不相同，只能现场制作。只不过，器材城的支架更便宜些。

在这几样物品中，逆变器是最难找到的。因为家庭光伏发电站所用的逆变器型号偏小，而国内市场多为企业大型电站提供逆变器。虽然身为光伏圈内人，任凯花了近两个星期，也没能找到合适的逆变器。最终任凯托了朋友，从本应为出口准备的供应商处采购来一套昱能逆变器。

当然，这些所有的过程皆可以通过专业的服务公司来完成--只不过，这样就少了许多DIY的成就感了。

如果你是打算在院子里安装的话，那么直接安装于地面非常方便。对于那些需要装在屋顶的人们来说，安装工程相对复杂一些，这样需要将太阳能电池板和支架运到屋顶。有些住房的屋顶如任凯家一样，无法直达，只好自备简易折叠梯子，这对于搬运数百斤重的太阳能电池板和支架并非易事。当时，任凯请了4个专业的施工工人来帮忙。但是一切安装的进行，都需要以人员安全作为前提。

安装的过程则不是很难，只需要按照之前画好的设计图照做：先把支架固定在屋顶，再接上太阳能电池板即可。不过安装过程中，要小心不要碰触到太阳能电池板的电池片。因为电池面板脆弱，稍不注意就有可能会被破坏，导致无法启动发电。为了让工人小心行事，任凯的整个安装过程花费两个星期，并且他全程监工。