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【yú】帮助学校减少电【diàn】费【fèi】支出。这项【xiàng】研究发表在今【jīn】年4月【yuè】的《环境研究快【kuài】报》上,研究指出,如果充分【fèn】利用可用空间安装太阳【yáng】能【néng】发电【diàn】系统,可用满足【zú】学【xué】校75%的电【diàn】力【lì】需求,并将教育部门的碳足迹减少【shǎo】高达28%。

研究指出【chū】,与【yǔ】此同时,太阳能发电可以【yǐ】帮助学校减【jiǎn】少天然【rán】气和燃煤发电厂的供电,这【zhè】些电厂每年排放【fàng】大【dà】量的颗粒【lì】物、二氧化硫和氮氧化【huà】物。

该研究的作者——斯坦【tǎn】福大学地球、能源与环境科学学院【yuàn】地球系【xì】统科【kē】学【xué】助理教【jiāo】授Gabrielle Wong Parodi表示【shì】:“这【zhè】是一项我们可以采取的有益于环境和人类健康的【de】行动。”(斯坦福【fú】大学本身的目【mù】标是到2021年实【shí】现100%太阳能【néng】发【fā】电。)

据【jù】美国能源部【bù】预计,在美国,K-12类学校每年【nián】在能源上的支出【chū】超过60亿美元,许多地区的能源【yuán】成本仅次于教师的【de】工资。在高【gāo】等教育领域【yù】,每年【nián】的能源【yuán】成【chéng】本【běn】总计超过140亿美【měi】元。

研【yán】究建议,在合【hé】适的【de】太阳能项目上进行【háng】投资——从【cóng】各【gè】州获得补贴激励——可以解【jiě】决学【xué】校预算资金不足【zú】的问题。

Wong Parodi指出:“无【wú】论如何,学【xué】校都【dōu】在为电力买单。在某【mǒu】些情【qíng】况下,光伏发电是【shì】一种降低成本【běn】的方法【fǎ】。如果有补贴,回报将更【gèng】为显【xiǎn】著。”

被忽视的利益

教育【yù】机构约占美【měi】国建筑【zhù】能耗的11%,占全国碳排放量的4%。但【dàn】是,尽管人们已经【jīng】广泛【fàn】研究了光【guāng】伏发电在家庭和企业中的应用潜力,但【dàn】之前的【de】研究大多忽略了【le】学【xué】校建筑。

该研究基于132592所学校的数据,包括【kuò】超过99700所公立【lì】学校【xiào】和25700所私【sī】立K-12学校【xiào】,以及近7100所学院和【hé】大学。研【yán】究【jiū】人【rén】员估算了每【měi】所机构的屋【wū】顶太阳能电池板可【kě】用面【miàn】积、每小时的电力输出(根【gēn】据现场【chǎng】的日照【zhào】量和每所机构的每小时【shí】电力需【xū】求)。

不出所料,研究【jiū】发现在【zài】三个阳光充【chōng】足【zú】的大【dà】州——德克萨斯【sī】州【zhōu】、加利福尼亚州和佛罗里【lǐ】达州——在学【xué】校屋顶【dǐng】上利用太阳能电池板发电【diàn】的【de】潜力最大,近90%的【de】学校至少有一些屋顶空间适合安【ān】装。与此【cǐ】同时【shí】,中西部各州【zhōu】,包【bāo】括威斯康星州和俄亥俄州,如果【guǒ】学校从电网转向太阳能,他们的主要空【kōng】气污染物和解决相关健【jiàn】康【kāng】问题【tí】的相【xiàng】关成本可以最大幅度减少。

研究【jiū】指出,除了空气污染和电费【fèi】等可测量的影响【xiǎng】外,光【guāng】伏发电还可【kě】以为学生提供新的【de】学习机【jī】会。一些学校【xiào】已经在利用他们的太阳能系【xì】统所产生的数据来帮【bāng】助学【xué】生解决学分不【bú】足【zú】的问题,例【lì】如,计算改变【biàn】面【miàn】板角度将如何影【yǐng】响电力生产等。

Wong-Parodi表示:“在学校安装光【guāng】伏发电系统可将可再生能源可【kě】减少温【wēn】室【shì】气体【tǐ】排放这一抽【chōu】象概念【niàn】实际展示给学【xué】生。”

经济意义

根据这项研究,在任何一个【gè】州【zhōu】,教育【yù】机构直接【jiē】购买屋顶太阳【yáng】能系统在经济上都是【shì】不划算的。相反,如果学校承包一家公司安装、拥有【yǒu】和运【yùn】营该系【xì】统,并以固定的价【jià】格【gé】向学【xué】校出售电力,则可【kě】以获【huò】得更多的收益。

研究【jiū】人【rén】员预【yù】估,按【àn】照假设每一【yī】吨释放到空【kōng】气中【zhōng】的碳将花费社会40美元的价值来计算,如果在全美的学【xué】校屋顶安【ān】装光伏系【xì】统【tǒng】,每年产生的收益价值40亿美元。

研【yán】究人员将重点放在可能【néng】对美【měi】国造成的影【yǐng】响上,得出结论,几乎所有的州都可以从学校太阳能项目中【zhōng】获得远远超过其【qí】补【bǔ】贴【tiē】和【hé】回【huí】扣支【zhī】出的【de】价值。研究表明,即使考虑到安【ān】装、维护、操【cāo】作和常规硬件更换的典【diǎn】型【xíng】成本,也是物超所值【zhí】的。