我國北方大部分地區(qū)冬季比較寒冷，需要采暖，每年用于建筑采暖所消耗的能源占據(jù)我國能源消耗很大的比例。隨著化石能源的逐步枯竭和減排壓力的增大，冬季清潔取暖和炊事用能是解決現(xiàn)代能源問題和實現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的主要手段之一。 

▲古瑞瓦特·行唐縣井凹村煤改電項目

由于光伏發(fā)電技術(shù)自身的不穩(wěn)定、不連續(xù)性等缺陷，在并網(wǎng)發(fā)電接入電網(wǎng)時通常都會對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的影響，需要儲能或其他發(fā)電系統(tǒng)來做調(diào)峰。但是如果用光伏發(fā)電來供暖的話，可以大大降低光伏發(fā)電的波動和不穩(wěn)定因素對電網(wǎng)的影響，特別是在冬天采暖季節(jié)，我們可以直接用光伏發(fā)出來的電力取暖或結(jié)合熱泵技術(shù)來取暖，可以利用建筑本身的熱容和熱慣性儲能，達(dá)到比較理想的清潔采暖效果和光伏發(fā)電就地消納的雙重目的。

光伏+電采暖可直接通過電暖器、電熱膜、發(fā)熱電纜、熱泵技術(shù)、電鍋爐、發(fā)熱地板、發(fā)熱瓷磚、電墻暖等方式采暖。電采暖與傳統(tǒng)燃煤供暖方式相比，更為節(jié)能環(huán)保，并具有方便、簡潔、易控制和健康、舒適等優(yōu)點，并可提供個性化的供熱選擇。光伏采暖適應(yīng)性好，可應(yīng)用于任何地區(qū)；引入只需兩根電線，不需要復(fù)雜的管道和循環(huán)系統(tǒng)，方便控制，沒有管道結(jié)垢、冬季管道結(jié)冰等問題。冬季發(fā)電可以采暖，夏季發(fā)電可以上網(wǎng)賣錢，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

根據(jù)建筑采暖熱負(fù)荷計算，我國北方地區(qū)通常每平方米的住宅要配80-100W的采暖設(shè)備。如果采用直接電采暖技術(shù)，平均每天每平方米需要耗能0.8KWh左右。如果按照每年5個月的采暖計算，全年每平方米的總耗電量是0.8kWh/天x 30天x 5月=120kWh。如果按每度電0.55元計算，對于一個100平方米的住宅而言，全年采暖經(jīng)費大約是6600元/年左右。（目前國內(nèi)采用天然氣采暖的價格大約是3800-4500元/年左右，集中燃煤供暖的價格大約是3000-3800元/年左右）。

如果采用地源、水源或空氣能熱泵技術(shù)采暖，通?？梢宰龅侥芰枯斎胼敵霰?:2到1:3甚至更高，所以如果不考慮設(shè)備投資的話，采用熱泵技術(shù)采暖的方案的采暖費用和目前集中燃煤供暖的價格相當(dāng)。而采用光伏發(fā)電+熱泵的采暖的方案無疑就是目前最省錢、最環(huán)保的方法之一。

我國北方大部分地區(qū)太陽能輻射資源都比較豐富，每千瓦光伏發(fā)電站的全年發(fā)電量可達(dá)1200-2000kWh左右。理論上，每千瓦光伏發(fā)電站的年發(fā)電量就可以完全滿足10平方米的建筑采暖。而實際上由于采暖的活動是在冬季，而光伏發(fā)電是全年的，因此就會有夏天發(fā)出的電必須上網(wǎng)售電，而冬季采暖季節(jié)光伏發(fā)電可能不夠用的問題。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，光伏發(fā)電建設(shè)投資已經(jīng)達(dá)到4元/Wp，度電成本已經(jīng)降到了每度0.4元左右，接近甚至低于居民用電電價。按照光伏發(fā)電+采暖設(shè)備投資5元/W的標(biāo)準(zhǔn)計算， 采暖面積100m?需建設(shè)10kWp的光伏電站和相關(guān)電采暖需要的投資大約為5萬元。按照20年壽命計算，平均每年為2500元，這比集中采暖的價格更便宜。

總結(jié)

光伏+電采暖不僅清潔無污染且經(jīng)濟(jì)劃算，它的的另一個優(yōu)點是建設(shè)和運行維護(hù)都簡單，設(shè)備壽命長。因此光伏電采暖比其他形式的采暖更廉價更清潔！光伏采暖是一個新型的理念，它的發(fā)展必將創(chuàng)造更多市場機(jī)遇和挑戰(zhàn)。