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斯坦福大学:学校屋顶应全面安装太阳能发电系统

斯坦福大学一项最新的研究表明,在全美各地的学校中安装使用太阳能发电有助于帮助学校减少电费支出。这项研究发表在今年4月的《环境研究快报》上,研究指出,如果充分利用可用空间安装太阳能发电系统,可用满足学校75%的电力需求,并将教育部门的碳足迹减少高达28%。

研究指出,与此同时,太阳能发电可以帮助学校减少天然气和燃煤发电厂的供电,这些电厂每年排放大量的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物。

该研究的作者——斯坦福大学地球、能源与环境科学学院地球系统科学助理教授Gabrielle Wong Parodi表示:“这是一项我们可以采取的有益于环境和人类健康的行动。”(斯坦福大学本身的目标是到2021年实现100%太阳能发电。)

据美国能源部预计,在美国,K-12类学校每年在能源上的支出超过60亿美元,许多地区的能源成本仅次于教师的工资。在高等教育领域,每年的能源成本总计超过140亿美元。

研究建议,在合适的太阳能项目上进行投资——从各州获得补贴激励——可以解决学校预算资金不足的问题。

Wong Parodi指出:“无论如何,学校都在为电力买单。在某些情况下,光伏发电是一种降低成本的方法。如果有补贴,回报将更为显著。”

被忽视的利益

教育机构约占美国建筑能耗的11%,占全国碳排放量的4%。但是,尽管人们已经广泛研究了光伏发电在家庭和企业中的应用潜力,但之前的研究大多忽略了学校建筑。

该研究基于132592所学校的数据,包括超过99700所公立学校和25700所私立K-12学校,以及近7100所学院和大学。研究人员估算了每所机构的屋顶太阳能电池板可用面积、每小时的电力输出(根据现场的日照量和每所机构的每小时电力需求)。

不出所料,研究发现在三个阳光充足的大州——德克萨斯州、加利福尼亚州和佛罗里达州——在学校屋顶上利用太阳能电池板发电的潜力最大,近90%的学校至少有一些屋顶空间适合安装。与此同时,中西部各州,包括威斯康星州和俄亥俄州,如果学校从电网转向太阳能,他们的主要空气污染物和解决相关健康问题的相关成本可以最大幅度减少。

研究指出,除了空气污染和电费等可测量的影响外,光伏发电还可以为学生提供新的学习机会。一些学校已经在利用他们的太阳能系统所产生的数据来帮助学生解决学分不足的问题,例如,计算改变面板角度将如何影响电力生产等。

Wong-Parodi表示:“在学校安装光伏发电系统可将可再生能源可减少温室气体排放这一抽象概念实际展示给学生。”

经济意义

根据这项研究,在任何一个州,教育机构直接购买屋顶太阳能系统在经济上都是不划算的。相反,如果学校承包一家公司安装、拥有和运营该系统,并以固定的价格向学校出售电力,则可以获得更多的收益。

研究人员预估,按照假设每一吨释放到空气中的碳将花费社会40美元的价值来计算,如果在全美的学校屋顶安装光伏系统,每年产生的收益价值40亿美元。

研究人员将重点放在可能对美国造成的影响上,得出结论,几乎所有的州都可以从学校太阳能项目中获得远远超过其补贴和回扣支出的价值。研究表明,即使考虑到安装、维护、操作和常规硬件更换的典型成本,也是物超所值的。

作者:刘珊珊

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