屋顶花园结合太阳能发电的设计巧思

对家住顶楼的人而言，在屋顶布置一个空中花园，是个既能利用闲置空间又可调剂身心的好主意。但实际尝试过的人就会发现，日正当中的屋顶完全没有遮阴，紫外线爆棚，许多不耐热的植物早已奄奄一息，人也可能会晒伤及中暑。但如果屋顶花园中能架设一些太阳能板以遮蔽烈日的曝晒，情况将大为改观。

其实，这正是维也纳自然资源与生命科学大学（University of Natural Resources and Life Sciences） 的一个研究计划，目的在试验绿色屋顶如何与太阳能光电板相结合，在生产洁净能源的同时仍保有花园的氛围。无论如何，在屋顶上种植着许多植物的同时，又架设了太阳能光电板来遮荫，人们可以在其中舒适地从事园艺工作和聊天，将成为拥挤城市建筑中的一片绿洲。

将屋顶花园和太阳能光电结合的设计可称做“生物太阳能屋顶”（biosolar roof），为了避免过度遮蔽光线，这次计划选用的是半透明的光电板。它允许部分阳光穿透到下方，提供植物光合作用所需;而太阳能板架设在高 2 米的棚架上，又能为在下方活动的人们提供阴凉的空间。

成本偏高目前不普及

在某些方面，植物与太阳能光电的组合具有相辅相成的效果。因为植物表面的蒸散作用具有降温的功效，这可以提升光电板发电的效率;而光电板的遮阴效果则有利耐阴性植物的生长。此外，面板提供的阴凉处可能成为许多昆虫栖息、隐匿的处所，还能增加屋顶的生物多样性。而系统整体所提供的降温效果，还可大大降低顶楼空调所消耗的电力。

但规划生物太阳能屋顶仍面临一些技术挑战。例如植物可能长得太高，当枝叶遮蔽了光线就会使太阳能发电的效率大打折扣;另一方面，面板可能会阻碍雨水滋润植物。而且，当整体设计愈复杂，维护的成本也随之增高。为了解决维护问题，太阳能面板不应安装得太密集，以致于技术人员无法轻易触及各个单元;而选择耐旱、强健易于照顾的植物，也有助减轻维护之成本。

虽然生物太阳能屋顶的优点很多，但现阶段仍不普及，一个主要原因就是偏高的成本。2021 年，维也纳曾推出补贴措施，每千瓦最高补助可达 400 欧元。但相对于本次试验计划中所建置的系统成本，每平方米约 1,000 欧元，简直就是杯水车薪。目前已有业者（如 GRÜNSTATTGRAU 公司）投入开发可立即安装的生物太阳能屋顶组件，大规模生产后将能大幅降低成本。届时若再有更为诱人的补贴政策，相信对于太阳能绿色屋顶的普及将是一大助力。