自从搬入了拥有屋顶太阳能发电装置的新家之后，我格外关注每日天空。阳光灿烂的日子，不管是平日还是节假日，不论我宅在家中还是出外远游，屋顶小发电站都在那儿兢兢业业、无声无息、毫无怨言地发电。早晨，悦耳的音乐声把我唤醒，那是太阳能供电驱动的音响；当我饥肠辘辘时，电饭锅飘来了饭香，茶壶的水也开了，面包机里的面包也烤好了；洗衣机的欢声通知我衣物已经洗净，手机也显示已充好了电。还有电脑、冰箱、电视机、空调等等的用电，都来自屋顶的太阳能发电装置。 静悄悄的屋顶，既没有噪音又不会散发异味。太阳能发电，不消耗石油、煤碳、天然气，也不会排出废气和废弃物；既不用像发电厂那样需要工人操作看守，也几乎用不着维修。阳光，取之不尽、用之不竭，而且任何人都可以无偿免费获取。 坐享太阳能发电 我的家在日本东京附近的所泽市。2007年买下的独立别墅，大约250平方米的屋内面积，外加30平方米的小院，恬静而实用。不仅是完全电力化配置，而且屋顶和室内有一套完备的太阳能发电系统。当时房屋的总价是4500万日元（约合340万元人民币），与中国大城市动辄几百万元的公寓房相比，我家的别墅也许算是物超所值。 用自家屋顶上的太阳能来发电，我曾经觉得是件不可思议的事，可是入住后才发现没有想象的那么神秘。我家的太阳能发电系统已经和我们相伴五年了，它一直在自动运行，让我们坐享了太阳的馈赠。在整个发电系统中，由半导体硅、硒等材料制成的太阳能电池板，将太阳光变换成直流电，再由逆变器将直流电变换为交流电。整个系统与电力公司的配电线联网，通过发电电表可以知道每天的发电量。户外还设置有买电电表和卖电电表，以便电力公司查表记录。 我家的太阳能电池板方阵，安装在朝南的屋顶。屋顶坡度大约有30度，因而风沙、灰尘可以由雨水冲刷而自行清洁，不用劳人登高擦洗。这个坡度也是适宜屋顶获得最大日照辐射量的倾斜角度。屋顶的太阳能电池板还能起到保温效果，使室内冬暖夏凉。太阳能电池板的发电效率会受到阴影影响，幸运的是我家屋顶周围没有任何障碍物及树荫遮挡。 一般太阳能电池的变换效率（太阳能转变为直流电的效率）为13%左右，也有高达19.3%的。电池分为单硅晶、多硅晶、薄膜型非硅晶等几种。多硅晶能够大量生产，价格相对便宜，普及得也比较快。单硅晶变换效率高，上限值可达29%，但价格略高。近年来，世界各地生产太阳能电池的厂商众多，相互竞争，价格也逐年下降。在日本，住宅设置太阳能电池的价格，已经从前两三年的每瓦500多日元降至400到350日元。按照这样的单价，如果要达到5千瓦的发电功率，设备投资只需大约200万日元（相当于15万元人民币）。 除了价格、变换效率、寿命、实际发电量以外，温度特性也是选择太阳能电池板时比较重要的参数，它会影响太阳能电池板的发电效率。容量为1千瓦的太阳能电池，一年发电量约为1000度（千瓦时），也有能达到1300多度的。太阳能电池板的寿命据说有20年以上。只要屋顶有阳光照射，就可随屋顶面积大小安装太阳能电池板。建筑商们盖房子时最好高瞻远瞩，电池板和屋顶一体化设计，或留好余地，不然还要搭架子、调整倾斜角度等，增加劳务时间和经费开支。 屋顶太阳能“发电站”一年四季都能发电，当然晴天时发电量比较多。我家“发电站”的最高发电功率可达3千瓦以上。因为家人白天都出去学习或工作，耗电量低，所以太阳能电池的发电量超过消费电量，用不完的电可以通过电网出售给电力公司。夜晚或雨天，发电量少或无的时候则需要从电力公司买电。我统计了去年和前年的月发电量成绩，意外地发现太阳能发电量最高的季节，既不是晴天多且日照时间长的7、8月夏季，也不是9、10月的金秋，而是5月份——月发电量可高达420多度。仅次于5月份的发电量高峰是4月份。莫非夏日炎炎导致太阳能电池板温度过高，发电效率反而下降？发电量最少的是寒冷有雪的1、2月冬季，月发电量只有170度左右，还不到5月份的一半。6月份的梅雨季节，发电量也不太高。有趣的是，清晨6点，太阳还没有露脸，我家的电表就显示“发电站”已经在工作了，发电功率是0.1千瓦。晴天的中午前后，太阳能电池的发电功率最高。一年平均下来，我家屋顶相当于一台功率3千多瓦的发电机。 不仅环保，还能创收 太阳能电池板朝南设置发电量最高。若将朝南以100%计，那么朝东或西就是80%～85%，朝北则是50%以下。屋顶获得最大日照辐射量的倾斜角度以20～40度最好。总体而言，4月到8月是太阳能发电较活跃的时期，也是剩余电力（减掉自家消费后的电力）较多的时期，为家庭带来的创收也最多。 据日本太阳光发电协会统计，一般家庭的平均年消费电力为5650度，节约之家的用电量少至4000度。我家用IH电磁炉来做饭烧菜，用空气源热泵供热水淋浴泡澡，不用燃气，属于全部使用电力的“完全电力化住宅”，一年的用电量多达6000度。屋顶太阳能电池的发电量每年有3300度以上，可见我家使用电力的50%以上来自太阳能发电。 太阳能发电的魅力，还在于能够按照政府规定的价格，把剩余电力卖给电力公司。非住宅用剩余电力的卖电价格是每度40日元（1日元约为0.075元人民币），家庭住宅用剩余电力的卖电价格是每度48日元。从电网买电，则能享受3段“时差式”低电价：第一时间段是10点到17点，每度电价较高，冬季为28.28日元，夏季为33.37日元；第二段是7点到10点及 17点到23点，每度23.13日元；第三段是深夜23点到早上7点，每度电价最便宜，只有9.17日元。我为此尽量在晚上11点以后用洗衣机洗衣，在休息日的10点前用吸尘器打扫卫生。电力公司每个月都会寄来告知买电量和卖电量的电费单，并自动从银行入账和划账。我对我家2011年太阳能发电量和消费电量进行了经济成本核算，发现一年下来太阳能电池发电量的卖电所得金额减去消费电量的买电支出，居然还有节余，相当于数千元人民币。使用太阳能发电，为环保做贡献不说，还能创收赚零花钱。 有了太阳能发电，还能在停电时救急。2011年3月11日发生了东日本大地震和海啸，紧接着东京电力公司的福岛核电站出现了严重的核泄漏事故，导致电力严重短缺。当时东京电力公司管辖内的关东地区不得不实施分地区分片计划停电，并号召企业及各家各户节电。居民们纷纷赶去商场抢购面包、速食米饭、矿泉水、饮料、罐头等。停电节电也使一些工厂的生产受到影响，矿泉水、乳制品、纳豆等商品一时供货不足，各商场不得不减少使用照明灯、电梯进行节电，并对紧缺商品采取限购政策。而我家托屋顶太阳能“发电站”之福，那阵子电饭锅照样做饭，电磁炉照样煮菜、烧水，电冰箱照样制冷，电视照样看，偶尔还可以用一下暖气。惹得邻居们对太阳能发电屋顶刮目相看，纷纷来向我打听太阳能发电之事宜。电力不足至今仍困扰着日本各地，尤其是在寒冷的冬季和炎热的夏季，节电行动仍在继续。 地震和核泄漏事故引发了人们对核电安全性的探讨。看不见摸不着的核辐射，使多少人身心深受其害，又使多少人有家不能归，有水不敢喝，有饲料也不能给牛马食用。日本地震后的事实证明，原子能发电并不安全。许多人开始对未来的能源问题进行深思，废除原子能核电站的呼声日高，可再生清洁能源，尤其是太阳能发电倍受注目。 屋顶静悄悄地发电，我家轻轻松松地享用。真希望太阳能发电也能在中国推而广之。中国有技术和资金，只需制定适宜的措施，如对设备投资和卖电价格进行适当补贴，有政府扶持补助、银行和电力公司让利支持、个人踊跃投资、企业技术创新等各方齐心协力，定能很快赶上日、美、德等国，跻身阳光节能住宅先进国家行列。 （作者为旅日学者，从事研发工作）
自从搬入了拥有屋顶太阳能发电装置的新家之后，我格外关注每日天空。阳光灿烂的日子，不管是平日还是节假日，不论我宅在家中还是出外远游，屋顶小发电站都在那儿兢兢业业、无声无息、毫无怨言地发电。早晨，悦耳的音乐声把我唤醒，那是太阳能供电驱动的音响；当我饥肠辘辘时，电饭锅飘来了饭香，茶壶的水也开了，面包机里的面包也烤好了；洗衣机的欢声通知我衣物已经洗净，手机也显示已充好了电。还有电脑、冰箱、电视机、空调等等的用电，都来自屋顶的太阳能发电装置。 静悄悄的屋顶，既没有噪音又不会散发异味。太阳能发电，不消耗石油、煤碳、天然气，也不会排出废气和废弃物；既不用像发电厂那样需要工人操作看守，也几乎用不着维修。阳光，取之不尽、用之不竭，而且任何人都可以无偿免费获取。 坐享太阳能发电 我的家在日本东京附近的所泽市。2007年买下的独立别墅，大约250平方米的屋内面积，外加30平方米的小院，恬静而实用。不仅是完全电力化配置，而且屋顶和室内有一套完备的太阳能发电系统。当时房屋的总价是4500万日元（约合340万元人民币），与中国大城市动辄几百万元的公寓房相比，我家的别墅也许算是物超所值。 用自家屋顶上的太阳能来发电，我曾经觉得是件不可思议的事，可是入住后才发现没有想象的那么神秘。我家的太阳能发电系统已经和我们相伴五年了，它一直在自动运行，让我们坐享了太阳的馈赠。在整个发电系统中，由半导体硅、硒等材料制成的太阳能电池板，将太阳光变换成直流电，再由逆变器将直流电变换为交流电。整个系统与电力公司的配电线联网，通过发电电表可以知道每天的发电量。户外还设置有买电电表和卖电电表，以便电力公司查表记录。 我家的太阳能电池板方阵，安装在朝南的屋顶。屋顶坡度大约有30度，因而风沙、灰尘可以由雨水冲刷而自行清洁，不用劳人登高擦洗。这个坡度也是适宜屋顶获得最大日照辐射量的倾斜角度。屋顶的太阳能电池板还能起到保温效果，使室内冬暖夏凉。太阳能电池板的发电效率会受到阴影影响，幸运的是我家屋顶周围没有任何障碍物及树荫遮挡。 一般太阳能电池的变换效率（太阳能转变为直流电的效率）为13%左右，也有高达19.3%的。电池分为单硅晶、多硅晶、薄膜型非硅晶等几种。多硅晶能够大量生产，价格相对便宜，普及得也比较快。单硅晶变换效率高，上限值可达29%，但价格略高。近年来，世界各地生产太阳能电池的厂商众多，相互竞争，价格也逐年下降。在日本，住宅设置太阳能电池的价格，已经从前两三年的每瓦500多日元降至400到350日元。按照这样的单价，如果要达到5千瓦的发电功率，设备投资只需大约200万日元（相当于15万元人民币）。 除了价格、变换效率、寿命、实际发电量以外，温度特性也是选择太阳能电池板时比较重要的参数，它会影响太阳能电池板的发电效率。容量为1千瓦的太阳能电池，一年发电量约为1000度（千瓦时），也有能达到1300多度的。太阳能电池板的寿命据说有20年以上。只要屋顶有阳光照射，就可随屋顶面积大小安装太阳能电池板。建筑商们盖房子时最好高瞻远瞩，电池板和屋顶一体化设计，或留好余地，不然还要搭架子、调整倾斜角度等，增加劳务时间和经费开支。 屋顶太阳能“发电站”一年四季都能发电，当然晴天时发电量比较多。我家“发电站”的最高发电功率可达3千瓦以上。因为家人白天都出去学习或工作，耗电量低，所以太阳能电池的发电量超过消费电量，用不完的电可以通过电网出售给电力公司。夜晚或雨天，发电量少或无的时候则需要从电力公司买电。我统计了去年和前年的月发电量成绩，意外地发现太阳能发电量最高的季节，既不是晴天多且日照时间长的7、8月夏季，也不是9、10月的金秋，而是5月份——月发电量可高达420多度。仅次于5月份的发电量高峰是4月份。莫非夏日炎炎导致太阳能电池板温度过高，发电效率反而下降？发电量最少的是寒冷有雪的1、2月冬季，月发电量只有170度左右，还不到5月份的一半。6月份的梅雨季节，发电量也不太高。有趣的是，清晨6点，太阳还没有露脸，我家的电表就显示“发电站”已经在工作了，发电功率是0.1千瓦。晴天的中午前后，太阳能电池的发电功率最高。一年平均下来，我家屋顶相当于一台功率3千多瓦的发电机。 不仅环保，还能创收 太阳能电池板朝南设置发电量最高。若将朝南以100%计，那么朝东或西就是80%～85%，朝北则是50%以下。屋顶获得最大日照辐射量的倾斜角度以20～40度最好。总体而言，4月到8月是太阳能发电较活跃的时期，也是剩余电力（减掉自家消费后的电力）较多的时期，为家庭带来的创收也最多。 据日本太阳光发电协会统计，一般家庭的平均年消费电力为5650度，节约之家的用电量少至4000度。我家用IH电磁炉来做饭烧菜，用空气源热泵供热水淋浴泡澡，不用燃气，属于全部使用电力的“完全电力化住宅”，一年的用电量多达6000度。屋顶太阳能电池的发电量每年有3300度以上，可见我家使用电力的50%以上来自太阳能发电。 太阳能发电的魅力，还在于能够按照政府规定的价格，把剩余电力卖给电力公司。非住宅用剩余电力的卖电价格是每度40日元（1日元约为0.075元人民币），家庭住宅用剩余电力的卖电价格是每度48日元。从电网买电，则能享受3段“时差式”低电价：第一时间段是10点到17点，每度电价较高，冬季为28.28日元，夏季为33.37日元；第二段是7点到10点及 17点到23点，每度23.13日元；第三段是深夜23点到早上7点，每度电价最便宜，只有9.17日元。我为此尽量在晚上11点以后用洗衣机洗衣，在休息日的10点前用吸尘器打扫卫生。电力公司每个月都会寄来告知买电量和卖电量的电费单，并自动从银行入账和划账。我对我家2011年太阳能发电量和消费电量进行了经济成本核算，发现一年下来太阳能电池发电量的卖电所得金额减去消费电量的买电支出，居然还有节余，相当于数千元人民币。使用太阳能发电，为环保做贡献不说，还能创收赚零花钱。 有了太阳能发电，还能在停电时救急。2011年3月11日发生了东日本大地震和海啸，紧接着东京电力公司的福岛核电站出现了严重的核泄漏事故，导致电力严重短缺。当时东京电力公司管辖内的关东地区不得不实施分地区分片计划停电，并号召企业及各家各户节电。居民们纷纷赶去商场抢购面包、速食米饭、矿泉水、饮料、罐头等。停电节电也使一些工厂的生产受到影响，矿泉水、乳制品、纳豆等商品一时供货不足，各商场不得不减少使用照明灯、电梯进行节电，并对紧缺商品采取限购政策。而我家托屋顶太阳能“发电站”之福，那阵子电饭锅照样做饭，电磁炉照样煮菜、烧水，电冰箱照样制冷，电视照样看，偶尔还可以用一下暖气。惹得邻居们对太阳能发电屋顶刮目相看，纷纷来向我打听太阳能发电之事宜。电力不足至今仍困扰着日本各地，尤其是在寒冷的冬季和炎热的夏季，节电行动仍在继续。 地震和核泄漏事故引发了人们对核电安全性的探讨。看不见摸不着的核辐射，使多少人身心深受其害，又使多少人有家不能归，有水不敢喝，有饲料也不能给牛马食用。日本地震后的事实证明，原子能发电并不安全。许多人开始对未来的能源问题进行深思，废除原子能核电站的呼声日高，可再生清洁能源，尤其是太阳能发电倍受注目。 屋顶静悄悄地发电，我家轻轻松松地享用。真希望太阳能发电也能在中国推而广之。中国有技术和资金，只需制定适宜的措施，如对设备投资和卖电价格进行适当补贴，有政府扶持补助、银行和电力公司让利支持、个人踊跃投资、企业技术创新等各方齐心协力，定能很快赶上日、美、德等国，跻身阳光节能住宅先进国家行列。 （作者为旅日学者，从事研发工作）