现场可再生能源能提供多少建筑能源?

在高密度建筑的城区中，可利用的可再生能源资源十分有限，利用最多的是太阳能，包括太阳能热水和太阳能光伏发电。过去，因为光伏发电的主导权在电力部门，所以建筑可再生能源利用就仅限于太阳能热水器了。我国城市住宅又以高层和小高层为主，屋顶安装太阳能热水集热器的空间仅能满足高层建筑上部楼层居民的需要。因此，太阳能热水仅能减少单户住宅能耗的5%~6%、整栋住宅的2%~3%。随着生活水平的提高，居民洗澡的频次增加，这一比例进一步减小。

太阳能光伏将成为新建建筑能源系统的必选项，应该对太阳能渗透率有所要求。太阳能渗透率是指太阳能发电量与总用电量的比值。可以以一天的量衡量，会有不同季节渗透率的要求，也可以按全年量衡量。那么，太阳能光伏发电能降低多少建筑耗电?笔者做了一个测算，计算设定条件及结果见表2。

表2中居住建筑和公共建筑的能耗水平依据上海市2019年的监测数据。年发电当量小时数也根据上海市数据取整。可以看出，上海地区城区范围内光伏发电对居住建筑的全年最大渗透率（占屋顶面积的70%）为28%，对公共建筑全年最大渗透率不到10%。像上海这样的一线城市，城市中心区容积率和覆盖率高，屋顶可利用率低。如果加上太阳能热水（实际上屋顶光伏与太阳能集热器也要争抢空间），居住建筑可再生能源渗透率最大为30%。北方地区还有更大的供暖能耗，渗透率更低。