深港太阳能利用对比

■ 李苑君 沈嘉聪

通过对比深圳与香港太阳能利用设施的规划成果，以建设情况、应用技术、公众参与度等方面为切入点，总结深港两地太阳能利用设施规划建设的特点，探求深圳下阶段规划发展方向。

一、资源背景分析

（一）太阳能资源分析

深圳市位于东经113°46’至114°37’，北纬22°27’至22°52’，海拔高度18.2m，属于亚热带气候。根据美国国家航空和宇宙航行局于地表77m处收集的数据，深圳年水平太阳总辐射为1.41MWh/m2（5.08GJ/m2），年日照小时数达2060小时，日均水平太阳辐射量在7月达到峰值，约4.96kWh/m2。

香港毗邻深圳，根据香港天文台京士柏气象站提供的近二十年太阳辐射数据，香港年水平太阳总辐射为1.29MWh/m2（约4.66GJ/m2），其中水平太阳辐射量最高的月份为7月，日均辐射量达4.60kWh/m2（16.56MJ/m2），根据相关气象数据进行换算，若使用转化率为9.3%的太阳能光伏板进行处理，每平方米太阳能光伏板每年可产电119kWh；若全境覆盖此类太阳能光伏板，年产电量达130TWh，是香港2014年用电量（约44TWh）的3倍。

由此可见，深圳及香港均具备较好的太阳能辐射资源。

（二）土地资源分析

深圳市行政面积为1996.78km2，截止到2014年，全市建设用地面积已达968.31km2，占全市国土面积的48.5%，与广东省规划2020年控制目标976km2相比，仅剩7.69km2净增指标，土地资源紧张，新增用地不足。

香港特别行政区土地总面积为1098km2，其中约46%的土地（近415km2）为自然保护用地，不容开发。这种独具特色的城市土地利用方式和环境保护理念使得香港城市建成区主要集中于167km2的土地上，这些片区内典型的居住及商业建筑高达30～40层，密集的人口和超高的建筑带来的是庞大的电力需求。

由此可见，深圳及香港现有的可利用土地资源稀缺。结合两座城市的土地经济价值，即使旨在发展环境友好的可再生能源，政府也无法在土地方面给出有力的支持政策，划定成片的土地用于建设太阳能光伏电厂。

（三）技术分类

根据深圳及香港两地现有太阳能利用设施的能量转化形式，笔者将设施初步分为太阳能光伏系统及太阳能光热系统两大类，再根据设施安装的用地性质分为4个细分项，并总结不同用地性质上太阳能利用设施的6种安装方式及特点。

表1 深港两地太阳能利用设施附件建筑及技术汇总表

由于土地资源稀缺，深港均未建设需大规模独立占地的光伏或光热发电厂，现有资料表明，两地太阳能利用设施均附建于建筑或其他设施上。

二、规划情况对比

除了太阳能资源及土地资源的制约之外，在太阳能产业尚未完全市场化的背景下，当地政府针对利用设施的规划建设目标，也在很大程度上决定了产业的发展方向。对比两地政府建设太阳能利用设施的出发点及规划目标上的差异，便于梳理对应设施发展脉络。

（一）规划初衷

深圳市推动太阳能利用设施发展的初衷既是为了减少传统能源的应用及落实国家相应政策，也是为了扶持城市新的经济增长点，在优化城市能源结构、缓解温室效应的同时，为本地太阳能企业带来更大的发展空间及资金，进一步带动城市经济技术发展。

香港发展相应设施的目的更为单一。太阳能利用设施建设事宜由香港环境保护署进行统筹，由香港机电工程署负责落实。从主体部门的选择上能够看出，相比于深圳相对产业化的建设初衷，香港更重视太阳能利用设施带来的环境效益。

（二）规划目标

1．深圳市太阳能利用设施规划发展目标

深圳市政府从产业发展和应用推广两个角度对太阳能利用设施进行规划，其中涉及的利用设施包括太阳能热水器及太阳能光伏发电系统。

针对太阳能产业，深圳市于2009年年末印发了《深圳新能源产业振兴发展规划（2009-2015年）》，其中明确了新能源产业总产值的发展目标，太阳能产业产值至2015年达到400亿。

针对太阳能热水器，继2006年颁布《深圳经济特区建筑节能条例》，强制要求十二层以上新建住宅安装太阳能热水器后，深圳市于2010年印发《深圳市开展可再生能源建筑应用城市示范实施太阳能屋顶计划工作方案》，要求两年内，新增建筑应用总面积需达到702万平米。达到上述应用指标后，深圳市可每年减少用电32000万度，减排二氧化碳27.5万吨。

针对太阳能光伏系统，深圳市计划在“十二五”期间规划落实城市总装机容量20兆瓦。并在2014年底提出，新建住宅可通过安装太阳能光伏系统替代太阳能热水器，但系统装机容量应满足全部地下车库照明需求。

2．香港特别行政区太阳能利用设施规划发展目标

根据香港特别行政区政府2002年编制的可再生能源发展可行性研究，对太阳能光伏系统，香港政府计划采用“长期投资、爆发性增长”的发展策略。2002年至2012年为长期投资阶段，香港政府计划扶持80个光伏示范项目，香港光伏系统装机规模的扩张主要依赖政府推动。根据计划，2012年后，由于政府项目的示范作用，部分企业将注意到太阳能光伏系统的可行性，在企业及政府的共同努力下，系统装机容量迎来爆发式增长。根据该研究，2012年，香港可再生能源发电量应达到1999年香港年度用电量的1%，其中太阳能光伏系统的规划年发电量为13GWh。因香港政府将太阳能光热系统产业发展交由市场完成，故未对太阳能光热利用设施规划发展目标。

尽管两座城市的资源条件十分相近，但政府出于不同的规划初衷，衍生出了大相径庭的规划目标。为了推动相关产业发展并减少碳排放量，深圳政府选择扩张难度较小的太阳能热水器作为主要发展方向，并提出太阳能屋顶计划以快速增加太阳能热水器的应用面积，而对太阳能光伏系统的计划发展力度相对较弱。香港则将设施规划的侧重点放在单位面积能量转化效率较高的太阳能光伏设施上，希望通过政府建设的示范项目吸引企业参与，而在规划层面对太阳能热水器的引导较少。

三、建设情况对比

本文从规划角度出发，以建设现状为基础，对比深港两地太阳能利用设施在不同类型建筑上的分布，并突出两座城市在太阳能应用技术上的差异，探究不同规划目标指导下太阳能利用设施的推广轨迹、实施效果，便于给出下阶段规划建议。

（一）深圳太阳能利用设施建设现状

截至2015年12月，根据深圳市住房和建设局统计，深圳市太阳能光伏设施总装机容量为46.8兆瓦，超额完成“十二五”规划目标。根据深圳市绿色建筑协会及中光光伏公司等分布式光伏安装服务公司的公开资料统计，用地类型主要为商业及工业用地。

截至2016年，深圳市太阳能热水系统的建筑应用面积达718万平方米，超额完成2010年制定的规划目标。根据深圳市建筑科学研究院于2016年8月发布测试数据，深圳市太阳能热水系统的平均集热效率达到36.9%，接近设备设计值。该研究覆盖深圳市内250个太阳能热水系统项目，具有一定的代表性。

研究数据表明，深圳市太阳能光热系统主要随宿舍、住宅及公共服务三大类功能建筑安装，详见表2，与规划重点推广场所一致。

表2 深圳光热系统附建建筑构成表

附建于三类功能建筑的太阳能热水器的项目数量及太阳能热水器集热板安装面积比例如图1所示。根据两个饼状图可知，统计的250个项目中，有132个用于为宿舍提供热水，且集热板安装面积高达统计的50%；尽管附件于住宅的项目数量为76个，少于宿舍，但有更高的单位项目安装面积；公共建筑内使用热水的用户较少，故在项目数量和规模上都最小。

图1 深圳太阳能光热系统项目数量及集热面积分布图

图2 香港太阳能光伏系统项目数量分布图

（二）香港太阳能利用设施建设现状

香港能源最终用途数据显示，仅2014年，香港市民共消费约30TJ本土太阳能利用设施产生的电能（包括太阳能光伏发电系统产生的电能及利用太阳能热水器升高水温节省的电能），超过香港本土可再生能源发电量的60%，但仍未达到2002年制定的发电目标。

1．太阳能光伏系统

1985年至2014年6月，全港共主导开发太阳能光伏发电项目165个，其中112个为政府资助项目，其余53个为基金支持项目。香港太阳能光伏系统主要附建于五大类型建筑，其中大部分为公共建筑，小部分为商业大厦及工业园区，建筑分类构成见表3。

表3 香港光伏系统附建建筑构成表

附建于五种不同建筑类型的光伏系统项目数量及比例如图2所示。

根据统计，超过七成的香港太阳能光伏设施安装于公共建筑上，涵盖文化、体育、医疗卫生、宗教、特殊用地、供应设施等多种用地性质，其中86个项目附建于公共管理服务建筑，数量接近公用设施（30个）的三倍，与香港近期规划发展方向一致。其次为商业建筑，本次统计中，安装太阳能光伏系统的商业大厦均获得基金支持，如中电集团香港有限公司、新鸿基地产有限公司等。安装于绿地上的项目数量仅比商业建筑数量少一个，但其单个利用设施规模较小，散落在公园和广场上，而光伏设施与工业建筑结合的案例较少。

2．太阳能光热系统

1983～2011年，香港政府共主导开发太阳能光热系统项目40个，其中26个为政府资助项目，其余14个项目为基金支持项目。香港太阳能光热利用设施主要安装于六类建筑上，其中大部分为公共建筑，小部分为商业大厦，各类建筑主要构成见表4。

表4 香港光热系统附建建筑构成表

表4中涵盖建筑类型与表3相似，但具体构成依据实际建成项目有所调整，光热利用系统项目数量比例如图3所示。

图3 香港太阳能光热系统项目数量分布图

与香港太阳能光伏系统项目分布格局相似，40个香港太阳能光热系统中，31个位于公共建筑上，接近总数的80%，这些项目中，11个安装地点为学校，6个为监狱。除此之外，有4个太阳能光热系统安装项目位于公园及广场内，余下5个项目分布在工业、商业及交通设施建筑内。

3．深港太阳能利用技术实例对照

深圳及香港都在过去近十年里遵循各自的规划方案建设落实太阳能利用设施，由于侧重点不同，两地技术选择也呈现一定的差异，详见表5。

深圳政府通过财政投资及政策支持的方式，快速扩大设施在城市中的应用规模，拓张市场需求，推动本地高新科技企业的发展。得益于深圳市太阳能屋顶计划，太阳能光热设施在“十二五”期间呈爆发式增长。在此期间完成的项目具有规模大、推进快、决策迅速等特点，在设施规模上有潜力追赶更早起步的城市，但因为过于注重规模和工期，无暇进行多角度的尝试，因此设施的应用方式较为单一，缺少用户反馈，存在一定风险。

表5 深港太阳能利用技术实例对照表

（续表）

香港在太阳能利用设施发展上的投入更为克制。政府通过适量、适度的政策及基金补助，向市民展示太阳能利用设施的应用方法和节能成果，唤醒需求，同时为市场发展留出空间，等待产业自身发力成长。与深圳的太阳能利用设施发展轨迹相比，香港对太阳能利用设施的尝试较早，项目增长趋势较为平稳，缺少爆发性增长的时间段，项目规模普遍较小，但充分结合太阳能利用设施及香港自身特点，勇于做出尝试，因此，呈现的方式更多样化。这种推广思路投入较少，激励创新的同时试错成倍较低，不容易造成大规模的浪费，产业发展不过分依赖政府补贴，更容易走上市场化道路。

四、公众参与及使用情况对比

尽管香港与深圳对太阳能利用设施规划建设的出发点和侧重点有所差异，但两地都希望通过示范项目进一步影响到个人及企业，使设施真正走入城市的各个角落，而不仅仅是停留在政府主导层面。因此，市民对太阳能利用设施的接受程度也是检验城市太阳能利用设施推广效果的重要标准。

（一）信息公开程度

深圳政府官方网站向广大市民群众提供政府对太阳能利用设施的产业规划及各阶段的工作报告，但缺少针对市民的科普信息及示范项目概况。市民只能通过商家及民间协会的网站了解太阳能利用设施的基本信息及太阳能利用设施在深圳的设计安装概况。由于缺乏信息的统筹和管理平台，太阳能利用建筑难以发挥其示范作用，而且有意向安装太阳能利用设施的市民也无从获得官方指导。

香港机电工程署的网页上对太阳能利用设施进行了详细的讲解，内容包括本土资源潜力、技术原理、相关法规及标准、设备供应等，但信息更新滞后。此外，针对容易自主安装的太阳能热水器，机电工程署网页提供了电子版的《在村屋安装的家庭太阳能热水系统指南》（2016版），居民可以遵循该指南申请、安装及维修家庭自有的太阳能热水系统。

（二）项目开放程度

深圳太阳能利用设施开放程度较低。由于发展侧重点为光热利用设施，且设施大比例安装于宿舍及保障性住房的楼顶，私密性较高，服务群体固定，示范作用并不明显。而太阳能光伏设施由于应用较少，且多数敷设于高层屋顶，配合宣传力度不足，在市民既看不见宣传也看不到设施的情况下，难以形成示范效果。

香港太阳能利用设施开放程度较高，主要体现在宏观与微观两个层面的布点方式上。宏观上，香港设施分布更为分散，且覆盖用地性质更多样化，提高了市民直观体验设施运行成果的可能性。微观上，设施多布置在开放区域的显眼位置，并不强调设施的隐蔽性，如高度与街心公园一致的建筑物外立面或带有明显指示的广场绿化带内。

（三）公众参与程度

由于太阳能利用设施的重要部件需要占用部分室外空间，故安装设备的先决条件是拥有房屋外立面或楼顶的产权，这间接提高了公众自行安装太阳能系统的门槛。

随着并网光伏技术的发展，深圳部分拥有屋顶产权的市民开始尝试在自有物业上安装太阳能光伏设施，并采用“自发自用、余电上网”的策略节省用电支出。从2015年7月至2016年12月底，光伏并网个人用户由9人增长至78人，公众参与热情较高，但仍处于起步阶段，可供选择厂商较少。

在深圳，公众自发性安装的太阳能集热设施主要为太阳能热水器，在许多城中村的屋顶上都能见到太阳能热水器的身影。尽管太阳能热水器市场化程度较高，但是设备购买渠道较为单一，市民无法从天虹、华润万家等布点频密的百货处购买，只能在百安居等大型建材市场内选购。侧面说明深圳公众参与热情较高，但太阳能热水器仍属于小众的选择。

香港居民了解太阳能利用设施的渠道较多，但房屋产权问题对香港市民的影响更为显著，个人购买的太阳能热水器几乎只能在村屋中使用。因此，市民订购太阳能热水器的渠道单一，仅能联系指定的供应商进行订购，普通家电市场不提供相关产品。

五、深圳及香港太阳能利用设施规划设计的启示

（一）建设模式

对比深港两地建设模式，深圳设施规划思路符合其资源特性，建设目标明确，充分发挥政府部门的领导作用，规模扩张迅速，发展模式值得肯定，对我国其他城市也有一定的借鉴意义。

（二）太阳能利用设施布局规划

宏观上，深港两地设施规划都忽视了一种极具特色和潜力的发展方式：水上光伏及渔光互补。两地都具有较长而平静的海岸线且存在不具备开发旅游业价值的部分，可通过利用水上及水下空间，在近海区域发展海产养殖业及太阳能光伏电厂，创造经济价值。水上光伏和渔光互补可作为两座城市未来太阳能利用设施规划布局的一个选择。

微观上，太阳能设施市场化的一个重要前提是消费者的购买意愿，但与香港的示范项目相比，深圳现有的太阳能利用设施安装过于隐蔽，难以唤起市民的购买意愿。为了推进产业的市场化，深圳应在示范设施的安装方法上借鉴香港的做法，将设施建设在市民的视野范围内，增加视野开阔、人流量大的区域的设施规划量。

（三）太阳能利用方式

对比深港两地太阳能利用设施规划发展成果，香港模式为深圳展示了更多的设施技术选择，对深圳下阶段的设施规划及设施市场化有较好的启发：深圳应注重光伏设施的多样性，巧妙地融合资源特征与电能或热能的需求特点，尝试使用光伏灌溉系统或光伏路牌系统等单位体积小但示范作用明显的太阳能利用设施。

（四）市场主体

根据《国家能源局发布太阳能发展“十三五”规划》，“十三五”期间，太阳能利用设施应在继续扩大规模的情况下逐渐市场化。为响应号召，深圳市政府需要在增加太阳能发电比重的基础上逐渐退居幕后，鼓励各级企业进入市场、活化市场。具体措施可包括重视人才引进、鼓励企业创新、降低设备成本；为建设太阳能利用设施的地产开发商提供一定的建筑面积补偿；鼓励电网企业发展智能电网，积极配合小规模光伏并网工作。借由发展太阳能利用设施的契机，在发电用电领域为智慧城市发展打下基础。

深圳太阳能利用设施的发展即将进入第10年，通过本次对深圳设施发展轨迹及建设成果的总结，笔者认为深圳在太阳能利用设施规划建设上取得的成就值得肯定，是高密度建成区发展太阳能利用设施的优秀模板，值得我国其他城市的借鉴。

通过深港两地的对比研究，笔者认为深圳下阶段在设施选址及技术选择上可以在一定程度上借鉴香港的示范项目，集合深圳本土研发企业、地产开发企业及电网企业共同协作，共同推进太阳能利用设施市场化进程。