一套价值26万元的发电系统,一处居民楼顶层阁楼的屋顶,一位年过半百的高校教授——2006年冬天,这三者在上海西南郊的一个小区交汇,就此发出了中国家用光伏史上的第一度绿电。
赵春江,被誉为“上海民用光伏建筑第一人”,时任上海电力学院太阳能研究所所长。谈及20年前那个决定,赵春江仍记忆犹新。
2006年,他自掏腰包,在自家位于顶层(12层)的住宅阁楼屋顶,安装了一套3千瓦的太阳能光伏系统,总投入超过26万元。

这套由22块光伏板、逆变器、电表组成的“一个人的发电厂”于2006年12月15日凌晨正式并网发电,是上海第一个家庭光伏系统。
从理论钻研到躬身实践
赵春江1992年赴日留学,专攻太阳能相关技术,2000年学成归国。
“那时候,日本已有60万户家庭安装太阳能发电设备。我当时就想,上海是否也应跟上?”然而回国后他发现,国内家庭应用数据几乎是一片空白。为了打破“重理论、轻实践”的现状,他决心亲自试水,“一方面想着能做个样板,便于推广;另一方面,自己也可以获得上海光照条件下太阳能发电运行的一手数据。”
先锋实践的酸甜苦辣
理想满怀,现实却充满挑战。2006年,每千瓦光伏系统的建设成本高达5-6万元,他的3千瓦系统总花费超过26万元,在当年也是一笔不小的数目。
然而,比高额成本更棘手的,是技术标准与新生事物的脱节。由于当时电表无法区分电流方向,赵春江家自发自用之余,反向输回电网的“绿电”,同样被计为用电量。“当年3月,我家就付了400多元电费。”这一困境,直到2011年上海首台智能双向电表投入使用才得以化解。

上海市电力公司出品的智能双向电表
虽然经济上得不偿失,但这套设备的科研价值却日益凸显。赵春江每天记录环境温度、光照辐射、发电量等数据,积累了宝贵的一手资料。
经过长期观测,他测算出上海地区太阳能发电系统效率约为77%,这是首次测得的本地化数据。他还纠正了一个固有认知:“从实际数据看,在上海屋顶安装太阳能面板的最佳倾角是10-15度,而非此前普遍认为的20-25度。”

赵春江在自家屋顶安装的两只辐射仪分别用来测量水平面和10度倾角的太阳辐射值
从“一个人的发电厂”到社区之光
随着中央电视台、上海电视台、文汇报、东方早报等百余家媒体的相继报道,赵春江的“家庭电厂”迅速引发社会关注。



为了保障实验顺利开展,2011年,赵春江将家用光伏系统扩容至8千瓦,并搭建了独立的自研微电网系统,其中4千瓦用于并网,另外4千瓦用于自研微电网系统。

他的坚持产生了辐射效应。“这些年不少居民来我家取经,去年,我家周围的十几户邻居都装上了。”如今,其所在小区已有20多栋住宅屋顶安装了光伏板。
从“并网卖电”到布局微电网
探索的脚步从未停歇,赵春江没有止步于基础的并网发电。在他的家庭实验室里,还有一套“光-氢”循环系统,探索传统电网之外的储能和用能方式。

赵春江在家打开储氢罐阀门,进行“家庭PV发电、储电、供电系统”实验
最令他引以为傲的,是那套独立运行的4千瓦微电网。这套系统让他家在小区电缆被意外挖断时“独善其身”,印证了分布式能源在应急应用中的实际价值。他还自主改装直流电空调,探索家用“直流电器”的应用前景。
“如果说20年前的实验是初代探索,那么现在的家,可能是10年后家庭能源自给自足的一个样板间。”他总结道。在这里,电动车也成为移动储能单元,可以与家庭微电网双向充放电。
从2006年高楼之上的独自拓荒,到如今带动社区同行、前瞻布局家庭微电网,赵春江教授用二十年的时光,走完了一条“先锋探索—数据积淀—社区推广—前沿预研”的探索之路。这段历程,饱含拓荒者的艰辛执着,镌刻着科学探索的严谨求是,也彰显着为人师者的育人初心。
从屋顶实验到捐资助学
赵春江的角色,远不止于一位前沿探索者。在上海电力大学,他是一位深受学生爱戴的师长。

2023年6月,赵春江教授向上海电力大学教育发展基金会一次性捐赠五十万元,以实际行动助力学校教育事业发展
近日,学校太阳能研究所主办的“光伏新纪元”主题论坛,邀请院士、行业专家与企业代表,围绕钙钛矿叠层、AI赋能光伏材料等前沿方向及产教融合育人路径展开对话,赵春江也受聘为太阳能研究所战略顾问,并以原所长身份回顾了研究所的建设历程,将当年的个体实践,带入国家新能源战略与产业发展的视野之中。