希尔登巨型太阳能公园 – 一座城市如何实现气候中和：一个4万平方米的项目有望实现这一目标
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发布日期：2025 年 8 月 14 日 / 更新日期：2025 年 8 月 14 日 – 作者： Konrad Wolfenstein
希尔登的巨型太阳能公园 – 一座城市如何实现气候中和：一个4万平方米的项目有望实现这一目标 – 创意图片：Xpert.Digital
希尔登的太阳能公园之路：能源未来的开创性决策
市议会投票通过面向未来的能源供应
经过数月的深入讨论和对各方利益的慎重考量，希尔登市议会最终做出了一项具有开创性的决定。以44票对17票的绝对多数，为在卡尔纳普-西区建设太阳能园区铺平了道路。这一决定标志着希尔登在2035年实现气候中和的道路上迈出了重要的一步，并展现了市政当局如何切实应对能源转型的挑战。
投票以秘密投票的方式进行，凸显了该问题的敏感性。就连基民盟议会党团也取消了党纪，允许每位议员根据自己的良知做出决定。这种民主方式反映了市政当局在实施可持续能源项目时面临的复杂性。
项目规格和技术细节
规划中的太阳能园区将建在安登戈尔登街（An den Gölden Street）一块占地4万平方米的市政用地上。预计该电站的峰值输出功率将达到5.2兆瓦，并将配备一个容量为4兆瓦时的电池储能系统。在此配置下，该太阳能园区预计每年发电量约为5000千瓦时，相当于希尔登市政公用事业公司电力销售潜力的约7%。
该项目将采用东西向布局，从而实现空间的最优利用，并确保全天更稳定的发电量。事实证明，这种布局对现代太阳能园区尤为有利，因为它可以更好地覆盖早晚时段，从而有助于更稳定的电网供电。
该设施必须满足多项要求，包括与安登戈尔登农场和徒步小径至少保持五米的距离。该距离将设置为播种花卉和防护带，不仅提供生态效益，还能改善景观融合。
法律框架和审批程序
在德国，建设露天光伏系统需要经过清晰的审批流程。通常，此类系统需要获得建筑许可证，该许可证根据各州的建筑法规颁发。在大多数联邦州，高度为三米、长度为九米及以上的露天系统都需要获得许可证。
建筑规划法通常要求编制开发规划，因为根据《联邦建筑规范》，开放空间光伏系统不符合优先开发的资格。这意味着市政当局必须进行相应的开发规划流程，其中包括公众参与和相关专业机构的介入。
随着2024年5月生效的“太阳能一揽子计划”的实施，地面光伏项目的框架条件得到了显著改善。所谓的“弱势地区”现在普遍有资格在全国范围内获得能源效率（EEG）资助。这颠覆了之前的“选择加入”规定，根据该规定，这些地区必须首先获得联邦各州的批准。
此外，为确保太阳能园区的可持续发展，还引入了最低自然保护标准。其中包括要求组件占用的最大面积不得超过项目总面积的60%。
能源政策背景和气候目标
在希尔登建设太阳能园区的决定是德国雄心勃勃的气候目标的一部分。到2030年，光伏发电装机容量将达到215吉瓦，其中屋顶和地面安装系统各占一半。这意味着，2026年至2035年间，光伏发电装机容量将从目前的约5吉瓦增加四倍，平均达到21吉瓦。
希尔登市已设定目标，到2035年实现气候中和，比国家目标提前十年。这需要在地方层面大力发展可再生能源。目前，希尔登市现有的光伏系统仅能满足该市约6%的电力需求。规划中的太阳能园区将使这一比例提升至约10%。
希尔登市政公用事业部门正在推行全面的气候保护战略，并致力于实现城市能源供应的脱碳。除了太阳能园区外，这还包括市政供热规划和扩大其他可再生能源的使用。
经济方面和融资
希尔登市与市政公用事业公司签订的租赁协议期限为30年，年租金为8000欧元。前十年租金固定不变，之后每五年根据盈利能力进行调整，但不得低于初始金额。
近年来，太阳能发电场的经济可行性显著提升。地面光伏系统的平准化发电成本持续下降，组件效率不断提升。现代太阳能发电场的发电成本现已降至每千瓦时3至5美分，使其成为最具成本效益的能源之一。
此类规模的太阳能园区的投资成本通常在400万欧元至600万欧元之间，具体取决于具体设计和当地条件。投资回收期通常为10至15年，在30年的合同期内可以获得丰厚的回报。
电池储能对电网稳定的作用
希尔登项目的一大特色是集成了一个4兆瓦时的电池储能系统。电池储能在可再生能源整合中正变得越来越重要，因为它可以补偿电力生产的波动，并有助于电网稳定。
储能技术能够在高峰生产时段储存多余的太阳能，并在需要时将其回馈至电网。这对于提供频率控制和电压稳定等系统服务尤其重要。现代电池储能系统能够在几毫秒内对电网波动做出反应，速度远快于传统发电厂。
太阳能园区与电池储能系统的组合，也称为混合发电厂，是现代能源供应的最佳解决方案。它不仅能够最大限度地提高电力的自给自足，还能减轻输电网的负荷。
公民参与和社会认可
围绕希尔登太阳能园区的讨论彰显了公众全面参与能源项目的重要性。在近一年的时间里，举办了各种信息发布活动，市民、政府部门、市政公用事业部门和外部专家从各个角度对该项目进行了审查。
公民参与可以采取多种形式，从纯粹的信息咨询到资金参与。一些模式不仅能让当地居民了解情况，还能让他们从项目中获得经济利益，尤其具有发展前景。这些模式可以包括能源合作社、次级贷款或补贴电价。
其他项目的经验表明，财政参与模式可以显著提高接受度。当公民分享收益时，他们的态度往往会从怀疑转变为支持。图宁根和马斯巴赫等社区已经成功实施了地方参与模式。
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这项技术进步的核心在于刻意摒弃了数十年来一直沿用的传统夹紧方式。全新的安装系统更省时省力，采用全新且更智能的理念解决了这一问题。它不再将组件固定在特定位置，而是将其插入一个连续且特殊形状的支撑轨道中并牢固固定。这种设计确保所有作用力 – 无论是雪的静态载荷还是风的动态载荷 – 都能均匀分布在整个组件框架的长度上。
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太阳能园区的未来：2027年前的创新技术和区域机遇
项目开发和调度
太阳能园区的开发是一个复杂的过程，通常需要数年时间。希尔登市政电力公司（Stadtwerke Hilden）总经理汉斯-乌尔里希·施耐德（Hans-Ullrich Schneider）概述了进一步的时间表：建筑许可申请将于2025年秋季提交，随后进行建设招标。合同签订和授予预计将于2026年秋季完成，并计划于2027年上半年投入使用。
这是太阳能发电场项目的典型时间框架。实际建设周期相对较短，几周到几个月不等，但上游的规划和审批阶段则耗时更长。项目开发可分为五个关键阶段：
选址以及与业主和市政当局的初步讨论通常需要大约六个月的时间。接下来是复杂的规划和审批阶段，大型太阳能园区的审批过程可能需要长达两年的时间。在此期间，需要准备技术报告、申请许可证，并鼓励公众参与。
场地准备，包括通道和电缆铺设，还需要六个月到一年的时间。之后，设施的实际建设将耗时八到十周，具体取决于项目的规模和复杂程度。
技术创新与未来趋势
现代太阳能园区采用最新一代光伏组件和逆变器，其效率比几年前显著提高。功率密度不断提高，使得在相同面积上能够产生更多电力。
双面组件也利用背面发电，正日益受到欢迎。根据基板和安装方式的不同，双面组件可将发电量提高10%至25%。跟踪系统使组件能够跟随太阳的轨迹运行，也能显著提高发电量。
在储能成本下降和技术进步的推动下，将电池储能系统集成到太阳能发电场是一个相对较新的趋势。近年来，锂离子电池的成本大幅下降，目前的循环寿命已超过6000次。
环境和自然保护方面
规划地面光伏系统时，一个重要的考虑因素是其对自然和环境的影响。因此，太阳能方案一引入了最低自然保护标准，所有受《可再生能源法》（EEG）支持的系统都必须遵守这些标准。
这包括上述60%的最高覆盖率，以确保有足够的空间用于植被和栖息地的生长。此外，还必须采取措施促进生物多样性，例如创建花带或构建生物群落结构。
许多研究表明，精心规划的太阳能园区甚至可以对生物多样性产生积极影响。粗放的土地管理和避免集约化农业利用，可以为各种动植物创造栖息地。对于小型动物来说，通透性尤为重要，可以通过适当的围栏来确保。
区域附加值和市政效益
太阳能园区可以为区域价值创造做出巨大贡献。除了土地所有者的直接租金收入外，参与建设和维护的当地商人也能从中受益。贸易税收收入将流向所在城市，可用于市政项目。
此外，市政当局还可以从《公民能源法》中受益，该法允许可再生能源工厂的运营商向受影响的市政当局提供每千瓦时电力 0.2 美分的补贴。对于希尔登规模的太阳能园区来说，这意味着每年支付约 10,000 至 20,000 欧元。
挑战与解决方案
太阳能园区的开发并非一帆风顺。最大的挑战之一是合适的土地供应以及在规划法框架下的开发。能源转型对土地的需求巨大：为了实现国家扩张目标，到2030年，地面光伏电站将需要额外8万至10万公顷土地。
同时，必须避免与其他土地使用权的冲突。能源生产、农业和自然保护之间的竞争需要诸如农业光伏发电之类的智能解决方案，将农业与太阳能发电结合起来。
另一个关键问题是电网整合。许多潜在地区缺乏足够的电网容量，这可能导致漫长的等待时间和高昂的连接成本。这需要创新方法，例如灵活的电网连接合同和本地营销理念。
国际分类和最佳实践
德国并非唯一一个发展太阳能园区的国家。国际上有许多成功的项目和创新方法的案例。西班牙、法国和荷兰等国家多年来一直在建设由公民参与的大型太阳能园区。
尤其值得关注的是将太阳能园区作为区域能源系统的一部分进行开发的模式。这不仅涉及发电，还考虑供热和交通运输。这种综合方法可以显著提高效率，并提升公众的接受度。
数字化与智能电网融合
现代太阳能园区不再仅仅是被动发电，而是能源系统的积极参与者。数字化控制系统使其能够灵活响应电网需求，并提供各种系统服务。
接入智能电网，可以优化电力生产与消费之间的协调，避免电网拥堵。人工智能和机器学习有助于改进生产预测，并主动管理工厂。
具有太阳能园区和电池存储的弹性能源系统
希尔登的太阳能园区不仅仅是一个能源项目 – 更是市政层面向可持续能源供应转型的象征。市议会的决定表明，即使是困难的项目，只要有充分的公民参与和透明的沟通，也能成功实施。
希尔登的经验对其他规划类似项目的城市也具有重要意义。特别是，技术创新、生态责任和公民经济参与的结合，可以成为未来能源项目的典范。
希尔登太阳能园区计划于 2027 年投入使用，到 2035 年将朝着实现气候中和迈出重要一步。该太阳能园区不仅将为当地的电力供应做出贡献，还将成为一个有弹性和可持续能源系统的基石。
电池储能系统的集成使该项目面向未来，并展示了现代能源基础设施的潜力。如果其他城市效仿并实施类似的项目，德国或许能够真正实现其雄心勃勃的气候目标。
正如希尔登市历经数月的讨论所表明的那样，实现这一目标的道路并非一帆风顺。但最终结果 – 一项民主合法化的、旨在实现可持续能源未来的决议 – 表明了这一努力是值得的。希尔登市正成为其他希望迈向可再生能源未来的城市的典范。
瞧，这个小细节节省了高达40%的安装时间，成本也降低了高达30%。它来自美国，已获得专利。
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