Στις πόλεις γεμάτες ουρανοξύστες, τα φωτοβολταϊκά μπαλκόνι υφαίνουν ένα κατανεμημένο ενεργειακό δίκτυο με "κατακερματισμένο" τρόπο. Κάθε μπαλκόνι, που εκτείνεται σε 1-5 τετραγωνικά μέτρα, μπορεί να φαίνεται ότι έχει περιορισμένη χωρητικότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (κατά μέσο όρο 1-5 kWh την ημέρα), αλλά όταν δεκάδες χιλιάδες ή ακόμα και εκατοντάδες χιλιάδες τέτοιοι "μικρο-ισχύς" είναι δικτυωμένοι και συγκεντρωμένοι, μπορούν να σχηματίσουν σημαντική ενεργειακή δύναμη. Αυτό το αποκεντρωμένο μοντέλο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας όχι μόνο μειώνει την εξάρτηση της πόλης από τα κεντρικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά επιτρέπει επίσης σε κάθε νοικοκυριό να γίνει συμμετέχων στη μετάβαση στην ενέργεια, επαναπροσδιορίζοντας τη λογική της παραγωγής και της κατανάλωσης αστικής ενέργειας.
1. Αν και οι μεμονωμένες μονάδες είναι μικρές, έχουν ισχυρή συνοχή
Η ενεργειακή παραγωγή μεμονωμένων φωτοβολταϊκών μπαλκονιών είναι πράγματι περιορισμένη. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα μια ετήσια μέση παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στην κεντρική Κίνα είναι περίπου 1.200 kWh, η οποία μπορεί να ανταποκριθεί μόνο στο ένα τρίτο της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας ενός συνηθισμένου νοικοκυριού. Ωστόσο, όταν αυτές οι διασκορπισμένες εξουσίες συγκεντρώνονται μέσω της εικονικής τεχνολογίας των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, η ενέργειά τους δεν μπορεί να υποτιμηθεί. Μια κοινότητα στο Shenzhen με 1.000 νοικοκυριά συμμετείχε στο έργο "Balcony Photovoltaic cluster", με συνολική εγκατεστημένη χωρητικότητα 300 kW και ετήσια μέση παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας 360.000 kWh, ισοδύναμη με τη μείωση της τυπικής κατανάλωσης άνθρακα κατά 144 τόνους και των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα από 360 τόνους. Κατά τη διάρκεια των περιόδων κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας αιχμής, το σύμπλεγμα μπορεί να τροφοδοτήσει την ισχύ 100 kW στο δίκτυο, ανακουφίζοντας την περιφερειακή πίεση τροφοδοσίας.
Αυτό το αποτέλεσμα συσσωμάτωσης είναι ιδιαίτερα εμφανές στην διαιτησία των τιμών ηλεκτρικής ενέργειας. Λαμβάνοντας την κορυφή και τις τιμές ηλεκτρικής ενέργειας εκτός αιχμής στη Σαγκάη ως παράδειγμα (χρόνος αιχμής: 0,61 γιουάν/kWh, χρόνος εκτός αιχμής: 0,30 γιουάν/kWh), ένα μπαλκόνι ενός νοικοκυριού μπορεί να δημιουργήσει ένα πρόσθετο εισόδημα 0,31 γιουάν/kWh κατά τη διάρκεια των ωρών αιχμής και ένα σύμπλεγμα των 1,000 νοικοκυριών μπορεί να επιτύχει ετήσιο εισόδημα arbitrage 111,600 yu. Το πιο σημαντικό είναι ότι η κατακερματισμένη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μειώνει την απώλεια της μετάδοσης ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις - ο ρυθμός απώλειας γραμμής από τους παραδοσιακούς θερμικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής σε αστικούς χρήστες είναι περίπου 8%, ενώ η "ενσωμάτωση της παραγωγής και της κατανάλωσης" των φωτοβολταϊκών συστημάτων Balcony κάνει την απώλεια γραμμής σχεδόν μηδενικό και ένα σύμπλεγμα 1.000 νοικοκυριών μπορεί να σώσει 30.000 kWh εθελοντικότητας.
2. Ευέλικτη ανάπτυξη προσαρμοσμένη στην αστική υφή
Το κατακερματισμένο πλεονέκτημα των φωτοβολταϊκών μπαλκονιών του δίνει τη δυνατότητα να προσαρμοστεί απόλυτα στις πολύπλοκες αρχιτεκτονικές μορφές των πόλεων. Για κτίρια κατοικιών πολλαπλών ιστοριών σε παλιές κοινότητες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν εγκατάσταση βραχίονα, με τα φωτοβολταϊκά πάνελ να κλίνουν σε γωνία 25 μοιρών προς τα νότια για να αποφευχθεί η παρεμπόδιση από τα γύρω κτίρια. Για τα πρόσφατα χτισμένα πολυτελή διαμερίσματα, ο σχεδιασμός BIPV (Building Integrated Photovoltaics) μπορεί να επιλεγεί για να ενσωματώσει ημι-διαφανή εξαρτήματα σε φρουράς ή ομπρέλες, οι οποίες όχι μόνο δεν επηρεάζουν τον φωτισμό, αλλά χρησιμοποιούν πλήρως χώρο. Στην ανακαίνιση ενός ορισμένου παλιού σπιτιού στη Σαγκάη, τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπαλκόνι των 200 νοικοκυριών προσαρμόστηκαν σύμφωνα με τον προσανατολισμό κάθε μπαλκόνι (νοτιοανατολικά, νότια, νοτιοδυτικά) για να μεγιστοποιήσουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, με μέση ετήσια αύξηση 80 kWh ανά νοικοκυριό.
Οι ευέλικτες απαιτήσεις της αγοράς ενοικίασης πληρούνται επίσης με ακρίβεια. Το αποσπώμενο μπαλκόνι φωτοβολταϊκό υιοθετεί τη μαγνητική αναρρόφηση ή τη σταθεροποίηση της πόρπης και μπορεί να μετακινηθεί στο σύνολό του κατά τη διάρκεια της μετακίνησης, χωρίς να καταστρέφει τη δομή του κτιρίου κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης και της αποσυναρμολόγησης. Μια συγκεκριμένη πλατφόρμα ενοικίασης έχει συνεργαστεί με τις φωτοβολταϊκές εταιρείες για να ξεκινήσει μια υπηρεσία "φωτοβολταϊκής μίσθωσης". Οι ενοικιαστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν 2 τετραγωνικά μέτρα φωτοβολταϊκών πάνελ πληρώνοντας 30 γιουάν το μήνα, εξοικονομώντας περίπου 50 γιουάν σε λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος και καθαρό εισόδημα 20 γιουάν. Αυτό το μοντέλο φωτός περιουσιακού στοιχείου αύξησε το ποσοστό συμμετοχής των νέων ενοικιαστών στο 35%.
3. Ενεργοποιήστε την αίσθηση της συμμετοχής στην κατανάλωση ενέργειας
Τα μπαλκονικά φωτοβολταϊκά έχουν μετατρέψει τους απλούς πολίτες από τους "παθητικούς καταναλωτές" ενέργειας σε "ενεργούς παραγωγούς", γεγονός που έχει προκαλέσει μια ισχυρή αίσθηση περιβαλλοντικής συμμετοχής. Μέσω της εφαρμογής για κινητά, οι χρήστες μπορούν να δουν την παραγωγή ενέργειας σε πραγματικό χρόνο, τις μειώσεις των εκπομπών και ακόμη και να δουν τα αρχεία της ηλεκτρικής ενέργειας που "αγοράζονται" από τους γείτονες. Σύμφωνα με τον "κατάλογο πράσινης ενέργειας" μιας κοινότητας στο Hangzhou, τα νοικοκυριά που συμμετέχουν σε μπαλκονικά φωτοβολταϊκά έργα έχουν 40% υψηλότερο ποσοστό συμμετοχής σε περιβαλλοντικές συμπεριφορές όπως η ταξινόμηση σκουπιδιών και τα πράσινα ταξίδια σε σύγκριση με τους μη συμμετέχοντες.
Η εκπαιδευτική λειτουργία είναι ένα απροσδόκητο όφελος των φωτοβολταϊκών μπαλκονιών. Πολλές οικογένειες χρησιμοποιούν φωτοβολταϊκά πάνελ ως "δημοφιλές εργαλείο διδασκαλίας επιστημών" και τα παιδιά μπορούν να κατανοήσουν διαισθητικά τις επιστημονικές γνώσεις, όπως η ηλιακή ενέργεια και η μετατροπή ενέργειας, παρατηρώντας τις αλλαγές στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με το φως του ήλιου. Στη δραστηριότητα "Balcony Photovoltaic Engineer" που κατέχει ένα συγκεκριμένο δημοτικό σχολείο, οι μαθητές μέτρησαν την παραγωγή ενέργειας υπό διαφορετικές καιρικές συνθήκες, επέστησαν τα διαγράμματα δεδομένων και ταυτόχρονα βελτίωσαν την περιβαλλοντική τους συνειδητοποίηση και την επιστημονική παιδεία.
Η αξία των φωτοβολταϊκών μπαλκονιών υπερβαίνει το πόσο ηλεκτρικό ρεύμα παράγεται και πόσο εξοικονομείται η ηλεκτρική ενέργεια. Εμφανίζει την έννοια της καθαρής ενέργειας στον ιστό της αστικής ζωής με έναν λεπτό και σιωπηλό τρόπο, κάνοντας κάθε μπαλκόνι ένα παράθυρο για να παρατηρήσει την ενεργειακή επανάσταση. Όταν αυτή η κατακερματισμένη ενεργειακή δύναμη συγκεντρώνεται σε ένα ποτάμι, δεν μπορεί μόνο να παρέχει σταθερή συμπληρωματική δύναμη για το αστικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και να καλλιεργήσει μια ενεργειακή κουλτούρα συμμετοχής του κοινού, η οποία είναι η πιο σταθερή κοινωνική βάση για τον μετασχηματισμό της αστικής ενέργειας.