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斯坦福大學:學校屋頂應全面安裝太陽能發電系統

斯坦福大學一項最新的研究表明,在全美各地的學校中安裝使用太陽能發電有助于幫助學校減少電費支出。這項研究發表在今年4月的《環境研究快報》上,研究指出,如果充分利用可用空間安裝太陽能發電系統,可用滿足學校75%的電力需求,并將教育部門的碳足跡減少高達28%。

研究指出,與此同時,太陽能發電可以幫助學校減少天然氣和燃煤發電廠的供電,這些電廠每年排放大量的顆粒物、二氧化硫和氮氧化物。

該研究的作者——斯坦福大學地球、能源與環境科學學院地球系統科學助理教授Gabrielle Wong Parodi表示:“這是一項我們可以采取的有益于環境和人類健康的行動。”(斯坦福大學本身的目標是到2021年實現100%太陽能發電。)

據美國能源部預計,在美國,K-12類學校每年在能源上的支出超過60億美元,許多地區的能源成本僅次于教師的工資。在高等教育領域,每年的能源成本總計超過140億美元。

研究建議,在合適的太陽能項目上進行投資——從各州獲得補貼激勵——可以解決學校預算資金不足的問題。

Wong Parodi指出:“無論如何,學校都在為電力買單。在某些情況下,光伏發電是一種降低成本的方法。如果有補貼,回報將更為顯著。”

被忽視的利益

教育機構約占美國建筑能耗的11%,占全國碳排放量的4%。但是,盡管人們已經廣泛研究了光伏發電在家庭和企業中的應用潛力,但之前的研究大多忽略了學校建筑。

該研究基于132592所學校的數據,包括超過99700所公立學校和25700所私立K-12學校,以及近7100所學院和大學。研究人員估算了每所機構的屋頂太陽能電池板可用面積、每小時的電力輸出(根據現場的日照量和每所機構的每小時電力需求)。

不出所料,研究發現在三個陽光充足的大州——德克薩斯州、加利福尼亞州和佛羅里達州——在學校屋頂上利用太陽能電池板發電的潛力最大,近90%的學校至少有一些屋頂空間適合安裝。與此同時,中西部各州,包括威斯康星州和俄亥俄州,如果學校從電網轉向太陽能,他們的主要空氣污染物和解決相關健康問題的相關成本可以最大幅度減少。

研究指出,除了空氣污染和電費等可測量的影響外,光伏發電還可以為學生提供新的學習機會。一些學校已經在利用他們的太陽能系統所產生的數據來幫助學生解決學分不足的問題,例如,計算改變面板角度將如何影響電力生產等。

Wong-Parodi表示:“在學校安裝光伏發電系統可將可再生能源可減少溫室氣體排放這一抽象概念實際展示給學生。”

經濟意義

根據這項研究,在任何一個州,教育機構直接購買屋頂太陽能系統在經濟上都是不劃算的。相反,如果學校承包一家公司安裝、擁有和運營該系統,并以固定的價格向學校出售電力,則可以獲得更多的收益。

研究人員預估,按照假設每一噸釋放到空氣中的碳將花費社會40美元的價值來計算,如果在全美的學校屋頂安裝光伏系統,每年產生的收益價值40億美元。

研究人員將重點放在可能對美國造成的影響上,得出結論,幾乎所有的州都可以從學校太陽能項目中獲得遠遠超過其補貼和回扣支出的價值。研究表明,即使考慮到安裝、維護、操作和常規硬件更換的典型成本,也是物超所值的。

作者:劉珊珊

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