问题:上海老旧小区太阳能利用的实施路径包括哪些内容?
回答:截止到 2023 年,上海市存量老旧小区建筑面积 2.4 亿 m2,如果全部进行屋顶太阳能利用改造,在模拟测算的理想状态下,一年可以获得约 60 亿 kWh 的清洁电力,按照上海市一度电约产生0.548kg 碳排放来计算 2),一年可以减少 CO2 排放约 328.8 万 t。依据上海市“十四五”期间实施 5000 万 m2 旧住房改造目标,约有900 万 m2 屋顶面积,如果全部进行屋顶太阳能利用改造,一年可以获得约 12 亿 kWh 的清洁电力,按第一档高峰时段电价为 0.617元每度计,折合人民币约 7.4 亿元,且一年可以减少传统能源发电所产生的碳排放约 65.8 万 t,总的来看经济与环境效益巨大,但现阶段上海市老旧小区的太阳能利用离普及尚远,实施层面的主要原因有 :国内起步较晚,相关政策、资金的激励措施还在完善 ;市场化不充分,综合效益未得到普遍验证,缺乏社会资本注入活力 ;老旧小区人口密度大,在对太阳能利用的利惠认知不高的情况下,居民端协调难度较高。5.1 实施路径老旧小区的太阳能利用虽然具有一定的环境友好及经济效益属性,但并不是与居民生活条件改善直接相关的事件。而且老旧小区住宅建筑的屋面属于居住区的公共区域,权属上属于该楼栋所有业主集体所有,太阳能设备的加装或相关改造须经过所有业主同意,因此在私人权属意识较强烈且各种因素较复杂的老旧小区独立推进太阳能利用项目的可能性是存在疑问的。上海市早在 2016 年进行试点、但至今仍未大规模推广的现象也可以佐证。较好的方式可以是借用另一个相对成熟、接受度较高、具备持续性的相关工程,比如纳入老旧小区综合改造范畴,与“平改坡”或其他单项结合起来。1999 年,上海市针对多层老旧住宅,提出在建筑结构允许的前提下将平屋顶改为坡屋顶以解决防水、保温等问题,并对外立面进行修缮以提升市容市貌,叫做“穿新衣、戴新帽”,属于一般“平改坡”,2004 年开始推进“平改坡”综合改造,至今各行政区的“平改坡”仍在持续进行。“平改坡”的一般做法是拆除屋面破损的防水、保温层及水箱、支撑墩等构件,在屋面承重墙处新浇钢筋混凝土卧梁、圈梁并预埋固定件,采用植筋等方式与房屋结构可靠连接以作为坡屋面钢框架的支撑结构 ( 图 13)。每榀钢架沿屋面纵向布置,上铺檩条和沥青、合成树脂等材质的屋面瓦,其中瓦屋面是防水层,屋面下空腔是保温层。可见在房屋总体荷载允许的前提下,平改坡的结构做法与加装光伏板并不冲突,同样可以利用加固后的屋面结构和钢屋架作为支撑体系,但是用料级配、卧梁和钢框架密度需要结构计算确定。采用外挂件安装光伏系统可以不破坏屋面防水体系 ( 图14),而且保温方面会有性能提升。根据相关实验,上海地区夏季正午 40°C气温的某天,有、无光伏板覆盖的屋顶表面温差在 20°C左右 3),可见光伏板具有一定的隔热作用,在屋面大面积铺设时,可以起到缓解阳光烘烤坡屋顶内空气层的作用。光伏系统的逆变器、并网柜等设备可以藏匿在坡屋顶空腔中,以避免破坏住宅风貌,总的来说不会影响“平改坡”的效果预期。屋顶作为建筑中接收太阳能辐射最好的部位,在发电效率方面比较容易见成效。因此,在试点推广阶段借助“平改坡”将太阳能“顺便”用起来是较为合理的途径。在获得社会普遍认可之后,可以将应用范围逐渐向立面甚至居住空间 ( 比如阳台 ) 推进。
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