题图：云克拉特镇klein公司厂房上的光伏。这些厂房只有柱，没有墙。
一、小镇概况
二、电力概况
三、工商业光伏
四、学校光伏
五、农场光伏
六、住宅光伏
七、光伏专卖店
八、光伏项目发电情况
九、太阳能供热
十、光伏与小花园
十一、小镇风情：城堡古迹、鲜花与森林
十二、总评：光伏与农村的现代化之路
十三、结语：与知识携手同行
一、小镇概况
云克拉特（jünkerath）是一个小镇，位于德国莱茵兰-普法尔茨州的埃费尔火山县（landkreis vulkaneifel），不远处有著名的埃费尔火山和埃费尔国家公园。小镇位于深山之中，海拔420-560米。
这里邻近德国的西部边境，距离比利时边境仅有二十多公里，拿破仑时期还曾被法国抢走过。
基尔河从这里穿过，小镇主要在河谷里。基尔河谷自古以来就是交通要塞。位于从特里尔（trier）到科隆（cologne）的罗马古道上。云克拉特镇是埃菲尔（eifel）最古老的地方之一，据说，四世纪时就有关于它的记载。
19世纪，这里通了火车，从特里尔到科隆。特里尔是德国西南角的一个小城市，对中国人很著名，它是马克思的家乡。
建于1870年的云克拉特火车站
这里有很古老的钢铁工业，有一家历史可以追溯到350年前的古老的铸造厂。镇上的eisenmuseum（铁博物馆）记载了自15世纪以来eifel 钢铁工业的历史。展出的物品包括模具，装饰烤箱，铸铁板等等。
云克拉特的徽章很有特色，其大意是：“在蓝色的田野中，一头银色，金冠的狮子，被五个金黄色的百合花包围，并戴着一个五个花瓣状的红色项圈。”
我3月19号来到这里，因为给家人订了24号从布鲁塞尔飞北京的机票，所以想选一个距离波恩不太远，去布鲁塞尔又顺路，同时又比较偏僻，适合躲避新冠疫情的地方，在airbnb上最终选择了位于深山里的一处民宅，来到了云克拉特。
家人回京后，我继续在这里避疫，竟然在这个小镇住了24天。
在此期间，考察民居供暖情况，撰写了德国民居供暖案例深度考察：冷凝式燃气壁挂炉与生物质壁炉协同的智慧供热系统。
今天这篇文章介绍小镇的光伏情况。
二、电力概况
小镇很小，面积约10平方公里，居民很少，2018年底只有1777人。
小镇全年的能源消耗为12957兆瓦时，即1296万千瓦时，人均7293度电。
位于基尔河河谷中的云克拉特镇
energymap网站提供了小镇的用电和光伏的一些信息
可惜只有到2015年的数据，此后再未有更新。
小镇的可再生电力为77万千瓦时（2015年），光伏发电贡献了绝大部分，为73.8万千瓦时。
2016年以来肯定还建了不少光伏，但尚未查到数据。
三、工商业光伏
klein公司的混凝土泵业务遍及全球。工厂厂房上的光伏特别显眼，关键是这些厂房只有柱，没有墙。
klein公司厂房屋顶的光伏。中间是大厂房，坡顶，光伏直接装在坡顶上。
两侧是平顶，所以光伏带了倾角支架。
klein公司工具商店的屋顶光伏。
这是疫情中我来买过几次东西的奥乐齐aldi超市。
光伏非常显眼。
aidl超市的屋顶光伏是朝东朝西的。
超市有两个重要特点合适装光伏，一、屋顶面积大，二、因为冰箱等设备用电量大。
旁边还有一家lidl超市。我曾见过很多lidl超市装光伏，还用过lidl超市的免费充电桩，但这家lidl没有装光伏。
旁边还有edeka超市，屋顶面积更大，没有装光伏。不远处还有一家rewe超市，没有装光伏。
这是汽车轮胎回收站，安装光伏规模很大，这四个大屋顶加起来，得有几百千瓦吧。
某工厂的光伏。
这是一企业办公室的屋顶光伏
某山间小宾馆的光伏
小餐饮的屋顶光伏
这些工商业机构的建筑屋顶面积很大，现在装的光伏就其年发电量超过其用电量是比较容易的。当地还有很多工商业屋顶没有装光伏，潜力很大。
四、农场光伏
河北岸的农场装了很多光伏，旁边还有很多大草堆。农场因为屋顶面积大，而成为装光伏的上佳之选。就在路边，在rewe超市的旁边。
农场有两个大屋顶。
农场用电量很少，其发电量肯定远大于其用电量，应该主要是卖给电网。
基尔河河谷河南岸是个木材加工厂，把原木加工成木板。锯木厂的木屑可以作燃料。
木材厂的原木，主要是从附近山上伐下来的。
从原木加工成木板
把木板套上塑料，准备外运。
大家看下木板材的宽度和厚度。
这可都是原木啊，不是国内的那种三合板。
有一些板材涂了红漆。
五、学校光伏
光伏在房屋南坡顶上，贴着房顶安装。
这个学校一共四处光伏，两处朝东偏南，两处朝南偏西。
下午7点，发电功率3.53千瓦，总计发电量22万千瓦时，碳减排量15.65吨。这些光伏学生很容易看得见，又能看到实时数据，对学生的生态理念是很直接的促进。
学校的实验室，木工车床。
木工实验室里的各种木材料。
学校的木椅。这些椅面很可能是学生们自己用木工车间加工出来的哟。
这是写着学校名称，因为新冠疫情，学校已经封闭多日，学生游乐场也封闭了。
小学的这个蜻蜓旅社好有趣。
去查学校的网站，首页就有这蜻蜓旅社的图，看来很有标志性啊。
蜻蜓之家。
这是一种娱乐，同时也是一种教育。
网站上还介绍一些孩子们的娱乐和学习？你觉得哪个最有趣？你觉得和中国的小学有哪些重要差异？
六、住宅光伏
这样的大坡顶太适合装光伏了。有的光伏几乎铺满了整个南坡顶。
屋顶南坡铺满了光伏。
两外屋顶光伏。
还有很多房屋没有装光伏。初步估算，如果这些屋顶都装上光伏，光伏发电的峰值功率会超过用电功率，总发电量估计也会超过这个村庄的用电量。有些屋顶既有光伏，也有太阳能集热器。太阳能集热器与空气源热泵合作进行供热，是个好主意，光伏发的电量能够大于热泵所用电，这是个好方案。
七、光伏专卖店
小镇的光伏专卖店。二楼屋顶装了很多光伏。二楼用了光伏做了屋檐。
光伏屋檐。如果用双玻组件来做屋檐，视觉效果会更好一些。
橱窗里的一块光伏组件。两栅的，现在很难见到了。
这镇上的光伏，估计有不少是这家店安装的。
八、光伏发电数据信息
网站上列了本地的电站信息，最早的电站是建于1963年的水力发电站，功率仅12千瓦。2000年至2014年初的全部光伏电站信息在网站上都罗列了。
2000年，安装的第一个2千瓦的光伏电站，年等效发电小时仅316小时时。2001年安装的1千瓦的光伏电站，年等效发电小时仅676小时。2005年安装了一个30千瓦的光伏电站，年等效发电小时数达到893小时。2009年安装的光伏仅一个，年等效发电小时数超过了一千小时，达到1035小时。
2010年和2011年是光伏安装的暴发年。有一小半光伏电站的年等效发电小时有超过了1000小时。
2012年安装的光伏电站数量明显低于2011年，但规模最大的都在这一年，有一个123千瓦的，有一个100千瓦的。发电小时数低的只有760小时，有一个858小时，最高的也没有超过1000小时。
有个别电站的发电时数超过1000小时。
2013年的电站规模最大的49千瓦，只有一个4千瓦的小电站，年等效发电小时数超过1000小时。
2014年只有两个5千瓦的电站，年等效发电时数都超过1000小时，最高达到1037小时。
2010年后安装的光伏电站，发电小时数差异比较大。除了光伏系统的质量因素之外，最可能的影响因素是光伏板的朝向。有很多光伏依房形而建，有朝东朝西的，光照自然少，很多朝南的光伏根据屋顶坡度而建，很多并不是光伏发电所需的最佳倾角。
工商业光伏项目不是最佳倾角的情况更明显。
这图反映的是月度发电数据。很明显11，12，和1月这三个月发电量很低。发电量最高的五六月与最低的三个月相比，差距大约在五到八倍。
九、太阳能供暖
下面介绍下另一种利用太阳能的设施，太阳能集热器。
这是在镇上的供暖锅炉商店门外的太阳能集热板。这商店是bosch博世公司的供热产品的专卖店。
看得出，这种集热板比光伏板厚不少。
这是集热板的背后，装屋顶上的那一面。
这种集热板是用于房屋供暖的，与冷凝式燃气锅炉或空气源热泵等其他热源配合。
在村庄里还看到真空管集热器。这么大规模，不像是只用于供洗澡热水的，大概率是用于房屋供暖。
博世公司的产品。阳光不够的时候，冷凝式锅炉作为热源启动。
这样的系统都配了储热水箱，既保证了全年热水和必要的供热，还通过智能控制尽量减少燃气的使用。智能控制的基础之一是掌握当地太阳能辐照和当地气温的全年情况。冷凝式又有较高的能效，
这是中国煤改气的优选方案，当然，缺点有一个，初投资成本高。
上图上角为五块太阳能集热板。其它都是光伏。这屋的光伏超过十千瓦，年发电量超过一万度电，大概率会超过这家的用电量。
这户的太阳能集热板共六块。
很多居民屋顶上的太阳能集热板，大部分不是单用于提供洗澡热水，而是家用供暖系统的一部分，采用多能互补的技术。如果只有两块集rcyo板板，还有可能只是供房间热水（厨房和洗澡用热水），如果是四块甚至更多的集热板，基本可以肯定是用于房屋供暖系统。
可能是太阳能热水与冷凝式燃气锅炉的结合，也可能是太阳能热水与空气源热泵的结合，这两种技术路线下，储热箱（大约一百升上下的）都是必选项。用于供暖和供热水。
左上角是四块平板集热器，左下角是阳台玻璃房。右边都是光伏。
这图我有些不确切，中间的一块玻璃是采光顶，右侧的24块不太可能是玻璃顶，但24块集热板的情况是第一次见。如果真是集热板，当然是给房子供暖的，不知道配了多大的储热水箱。
左边光伏，右边集热板。
这是德国在售的太阳能参观供热的产品。
十、 光伏与小花园
花园里的光伏喷泉，提水灌溉兼景观。
光伏的花园灯，晚上亮点微弱的光。
三个花园灯。
把石块装到铁丝篮子里做成小花园的大型花盆，效果挺好。配上光伏灯，晚上有亮光，安全。
怎么让座椅更低碳？如何减少使用高碳的钢铁，而更使用环境可持续的建筑材料？支撑用石块铁丝篮子，椅面用木板，使用体验也好一些。国内公园里有很多钢铁椅子，可以考虑借鉴这种低碳座椅。
在村庄里看到很多人家的小花园，非常精致。
偶而碰到有主要在花园里打理，都彼此热情地说声hallo。但由于疫情，不便进行访谈。
十一、小镇风情
1、18世纪的古堡
junkerath城堡始建于14世纪，经历过多次战争。1726-1735年间，弗朗茨伯爵进行了大规模的翻新
将城堡改建成了豪华的宫殿。
然而，建成仅仅两年后，城堡在雷电后的大火中倒塌。
当地传说，火灾事故是上帝的审判，所以，人不得重建城堡。之后250年它一直是废墟。
1983年开始挖掘和修复工作。
2、19世纪的建筑
疫情期间，街上几乎没人。图一火车站是个庞然大物，当时很摩登。
建于1870年的火车站。
这所建筑体量巨大，远超当时镇上的最高大的建筑教堂，是当时工业化文明的标志性建筑。可以想见，在当时，是火车打开了这个村镇通向现代化的大门。
这个教堂很古老，帕多瓦的圣安东尼-教堂
这座教堂也很古老。福音派教会
窗户的大小是判断建筑年代的一个标志。这幢房子比教堂要现代一些。但也不年轻，窗户仍然很小，而且很可能是改造的，最初可能是那种九格或四格的木窗，后来做了保温改造。换上了大玻璃，双层的。
旁边是铁路博物馆和铁博物馆，疫期不开放。
3、春日盛开的鲜花
德国行记173：去森林里散步，回到村里时注意到很多春日盛开的鲜花。打理出这样精致的小花园的是农民、工程师？还是德国的每个民众？路上没有人，偶尔看到居民在花园里忙碌。
4、森林采伐业
经过一片刚刚采伐过的林地。
保护森林并不是绝对禁止砍伐，而是要可持续。
从艾弗尔火山县云克拉特镇junkerath官网查到的信息是本地进行森林管理pefc认证，林业面积117.9公顷。中国这些年严厉控制林木采伐已经起到了提高森林覆盖率的效果，可以预见，到一定时间，一定会转变为可持续的采伐，即有计划地采伐和种树。瑞典的法律是一百年全国树木一轮换。中国纬度要靠南很多，尤其南方地区，肯定会远远少于100年。木业在低碳建筑、低碳生活中发挥更重要角色，我们很期待。
5、避疫时光
我的我的能源转型旗帜在一起
仅雪球财经上就有1.67万人读我这篇文章。我这文章写得也值了。
独自去森林里散步，每天探索不同的崎岖的山路是最逍遥的时光。
十二、总评：光伏与农村的现代化之路
（一）关于光伏
云克拉特镇光伏项目的等效发电小时最高为1037小时（就我查到的数据）。这个数据与我国三类资源区的中上水平大体相当。相对于北纬50度的位置而言，这个数据比普遍的预期要好。一百平米的朝南的坡顶，按目前的光伏新组件，可以装20千瓦，一年发2万千瓦时电量，超过住宅年用电量的概率极大。甚至用余量可以用来接空气源热泵来给房间供暖。小镇工商业机构的建筑屋顶面积很大，现在装的光伏就其年发电量超过其用电量是比较容易的。当地还有很多工商业屋顶没有装光伏，潜力很大。几家大超市的屋顶面积都很大。
居民住宅的屋顶都不小，现在装的光伏不少，但比例并不高，还有很大潜力。
未来，光伏或许就是房屋的有机组成部分。
光伏之于建筑，就像现在的玻璃之于建筑。
有些房子因为朝向不好，发电量会减少很多。但总体而言，这个小镇的屋顶充分安装光伏的话，其五六月峰值功率超过用电功率的可能性很大，甚至全年电量而言，光伏发电也大体能够达到。
但是，当地地处北纬50度，冬夏太阳能辐照强度差别很大。如果当地建筑屋顶广泛安装光伏的话，在五六月峰值发量达到自我平衡的情况下，冬季的电量缺口会很大。如果冬季电量自给，则夏季的光伏冗余装机量就会太多太多，而且冬季供暖需求能源量很大，所以energymap上表示此地未来需要考虑季节性储能方案，比如，氢气储存和甲烷气体储存方案。
在小镇看到几个充电桩，但并没有看到电动汽车。如果大量燃油汽车更换为电动汽车，对小镇的能源系统的影响会很大，需要面向未来的重新设计。
（二）关于光伏与太阳能供热协同
有若干居民住宅安装了太阳能采暖，同时也安装了光伏。由于疫情，不便登门访谈，但可以推测，部分住宅已经将光伏、光热与空气源热泵结合起来使用了。
有些房子屋顶面积很大，如果装了很多光伏，房屋变为一个净能源输出单位也可能。但卖给电网的价格总是相对便宜的，不如自己使用。
热泵作为一个重要的电器可以消耗屋顶光伏所发电力。太阳能热水器即使在冬天也有集热效果，这减少了热泵的耗电量。这是一种极好的家庭供电供暖的可再生能源解决方案。
当然，房屋还是需要电网供电的，冬季热泵用电很多，但光照很差，这个季节性不平衡目前要靠电网来平衡。
这套系统在德国已经有产品了，并且已经进入家庭，但价格较高，对很多房主很有压力。
中国也已经有光伏热泵产品了，我熟悉的天合光能就有。我对光伏热泵的前景非常看好，但发展的道路并不平坦。要想在中国大规模推广，还有很长的路要走。
（三）关于产业演化与升级
这里位于深山之中，可耕地非常有限，农业从来不是强项。
古代这是因为是交通要道，驿站功能可能是其产业的基石。
15世纪开始，这里开始了铸铁产业的发展，后来有一定规模的铸铁加工业，当时有铁博物馆和铁路博物馆，可惜因为疫情而关闭。
铁路交通业给当地经济社会发展带来了巨大的促进。
当地的超市有好多家，各个规模还比较大，小镇的不到2000人的规模应该支撑不了这么多的超市，有可能是周边零售业的中心。
林木采伐业和木材加工业一起存在，随着森林的可持续管理，这个产业还会永续发展。
当地有规模不小的学校，可能是辐射周边的教育中心。
当地有一个标准运动场，可能算是辐射周边的文化体育中心。
当地旅游业很发达，大家到埃费尔火山来度假、钓鱼、徒步。
看到一个规模比较大的汽车轮胎回收厂，对废旧轮胎进行再加工。
建筑施工业估计是当地的一个重要产业。
这是德国一个远离现代工业中心的偏远的小镇。
但这里已经全方位地经历过工业化的洗礼，建筑、供暖系统、电气化厨房、屋顶光伏都非常明显地展示了这一点，汽车的普及就更不用说了。
这里的现代化生活与城市已经几乎没有差别。相反，这里还有更好的空气和森林。
中国的乡村振兴必然要要沿着工业化和现代化的道路前行，不可绕过，同时又需要借鉴后工业的发展思路，直奔生态文明的可持续发展道路。
（四）关于教育
当地小学安装了很大规模的光伏。而且在校园核心位置安装了即时的显示器，反映实习发电功率，总发电量和碳减排量。这使学生很近距离接触光伏，相信对于学生的生态理念是很直接的促进。
北京也曾推过阳光校园计划，可真费劲呀。用世界银行的钱，却实在没法找到那么多校园建光伏。大约只建了三成，不得不申请变更项目来源，在别处建吧。为什么北京的中小学难以推广光伏？
这个学校还有两方面给我留下来深刻印象，一是蜻蜓旅社，同学们在这儿培育蜻蜓，观察蜻蜓。鼓励孩子们对大自然亲近和科学观察，二是木工实验室。在这里，学习如何使用锤子，竖锯，螺丝刀，胶枪，以及木要车床。这是培养孩子们的动手能力。会做木工的孩子成长为具有动手能力的科学家或创新型工程师的概率估计会大一些。即使不成为科学家或工程师，会自己修木屋也是件好事。
（五）关于小花园与创新能力
1、一株株花草的打理需要很多耐心，他们怎么培养出的。
2、打理这个小花园需要很多技术，很多个品种搭配在一起，从选种、栽培，都需要技术。
3、打理这个小花园也很需要艺术，多品种的造型配合就像配果盘一样，需要艺术素养，需要动手能力。我小时在农村住过，种一长排罂粟花，开得很茂盛，很艳丽，但艺术感与这种小花园是万不能比的。
4、打理小花园的乐趣与种菜有什么不同？为何有这种不同。德国人两百年前肯定也是爱种菜的，小花园是工业化之后才产生的时尚。
5、在小花园伺弄花草的乐趣和打麻将和摆龙门阵有什么不同？我不愿意把时间用于打麻将，我让我静静地在花里这么弄花花草草，我现在还静不到这种状态，觉得自己有好多事要忙。
6、伺弄花草是不是也是培养动手能力培养创新精神的一种方式？
我现在的房东就是个工程师，他说：“我很喜欢做各种东西，我很喜欢我的工作”。
难道，一个不会种花的工程师不是个好的创新者？
农村的现代化最关键是人，现代化的人！
参考文献
1、维基百科对云克拉特镇的介绍
2、云克拉特镇政府网站
3、萨伦丁小学
3、德国能源地图网站
5、光伏的地图照片取自google map的截图。
6、所有实景照片均为何继江拍摄。
十三、结语：与知识携手同行
本文的写作并非事先计划的，而是回顾微信朋友圈看时发现已经对小镇做了不少记录，尤其是光伏，于是动意整理，又去查了些资料。
朋友圈截图我基本保留下来了，它们是写作这篇文章的核心。
发朋友圈时有大量照片，我基本都保留下来，这样显得很冗长，有些内容也与光伏不那么紧密，但我想，我们研究的不仅是光伏，还包括光伏与人们的生活，这些照片有助于大家更直观的了解到德国村镇人民的生活。
文章太长，照片太多，带来了一个麻烦。
如果这篇文章收录入《欧洲能源转型考察》或《德国能源转型考察》结集出版的话，是否合适，如何删减？
最近和出版社商量《欧洲能源转型考察》出版的事，我提出要求，先一篇一篇撰写，最后合集出版，出版社说，你这样全部免费发布了，我们的书还怎么卖呢？
最后达成的共识是，先以收费阅读的方式在微信公号发布，这样使阅读主要针对那些真正感兴趣的读者。
然后再根据读者反馈等因素，选择文章，并对内容删减后结集出版。
正在与编辑讨论如何操作，微信公号平台上周邀请我开通收费功能，这是内测，不是对全部微信公号开放。
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公众号简介
何继江
清华大学社会科学学院能源转型与社会发展研究中心常务副主任
清华大学科技与社会研究中心副主任
清华大学社会科学学院博士
清华大学能源环境经济研究所博士后
清华mba校友能源环保协会副会长
这是何继江的个人微信公众号，也发布能源转型与社会发展研究中心研究团队的原创文章。
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