摘 要：環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，開發(fā)和應(yīng)用清潔能源刻不容緩。拉薩地區(qū)太陽(yáng)能資源豐富，為供電共享電單車提供了條件。本研究旨在探討太陽(yáng)能供電共享電單車的可行性，此研究有望結(jié)合拉薩太陽(yáng)能資源優(yōu)勢(shì)與共享電單車需求。通過太陽(yáng)能供電，共享電單車能顯著減少碳排放，還能長(zhǎng)期降低運(yùn)營(yíng)成本。這些優(yōu)勢(shì)有助于拉薩市構(gòu)建綠色出行體系，還可為其他城市提供可持續(xù)交通發(fā)展的范例。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能 光伏發(fā)電 共享經(jīng)濟(jì)

1 緒論

當(dāng)今世界，能源問題是全球關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著環(huán)境問題的嚴(yán)峻和傳統(tǒng)能源的逐漸枯竭，開發(fā)和利用清潔能源變得迫切。

太陽(yáng)能作為一種清潔能源，其開發(fā)和利用不僅能夠滿足拉薩當(dāng)?shù)氐男枨螅€有助于減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，對(duì)環(huán)境保護(hù)有積極意義。

與此同時(shí)，為解決“最后一公里”問題，共享單車、共享電單車正在迅速興起。其中，共享電單車以其便捷、環(huán)保的特點(diǎn)，成為城市居民短距離出行的重要選擇。然而，隨著共享電單車的增加，其面臨的能源需求挑戰(zhàn)也日益凸顯。傳統(tǒng)充電方式依賴電網(wǎng)供電，不僅增加了能源供應(yīng)的壓力，且在能源來(lái)源上也不夠清潔和可持續(xù)。

在這樣的背景下，探索利用拉薩豐富的太陽(yáng)能資源為共享電單車供電具有重要意義。不僅能解決共享電單車的能源需求問題，實(shí)現(xiàn)其能源供應(yīng)的清潔化和可持續(xù)化，還能進(jìn)一步推動(dòng)太陽(yáng)能資源的開發(fā)和利用，為我國(guó)的能源轉(zhuǎn)型和環(huán)境保護(hù)做出積極貢獻(xiàn)。

此研究將立足拉薩資源稟賦與共享電單車發(fā)展，分析以太陽(yáng)能供電共享電單車的優(yōu)勢(shì)，為全面評(píng)估拉薩太陽(yáng)能應(yīng)用于共享電單車發(fā)展的可行性，探索太陽(yáng)能在共享電單車能源供應(yīng)體系中的角色和作用，推動(dòng)共享電單車在拉薩的低碳發(fā)展，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴及對(duì)其他地區(qū)發(fā)展此模式提供借鑒。

2 研究和發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 共享電單車研究現(xiàn)狀

微觀層面，現(xiàn)有研究主要針對(duì)共享電單車運(yùn)營(yíng)模式的不足，提出優(yōu)化。于園鑫等[1]綜合考慮再平衡問題和換電問題，提出聯(lián)合優(yōu)化的整數(shù)規(guī)劃模型。但其考慮背景仍是人工更換共享電單車，成本和過程中產(chǎn)生的碳排放量較高，本研究提出的方案可以降低這部分的成本和碳排放量；柳鍵等[2]通過構(gòu)建博弈模型分析政府、用戶對(duì)共享電單車運(yùn)營(yíng)商投放策略的影響，認(rèn)為共享電單車在缺乏政策引導(dǎo)情況下容易出現(xiàn)亂象，導(dǎo)致政府出臺(tái)限制共享電單車發(fā)展的規(guī)章，短期內(nèi)遏制其發(fā)展，但可以有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)的演化方向。拉薩市整頓共享電單車的決策吻合了此模型，已形成較規(guī)范的監(jiān)管，全市設(shè)立停車點(diǎn)超1000個(gè)，為本研究提出的分布式太陽(yáng)能充電樁方案奠定基礎(chǔ)。

宏觀層面，現(xiàn)有研究關(guān)注共享電單車對(duì)環(huán)境和其他出行方式產(chǎn)生的影響。朱震等[3]構(gòu)建了共享電單車生命周期溫室氣體排放評(píng)估模型，得出共享電單車生命周期中生產(chǎn)和廢棄處理階段碳排放量較大，需要通過長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)現(xiàn)此兩階段的碳中和。本研究提出了另一實(shí)現(xiàn)碳中和的途徑，即通過光伏發(fā)電進(jìn)一步提高減碳量。FelipeFalgas Pol等認(rèn)為共享電單車引入帶來(lái)的模式減少了，但會(huì)導(dǎo)致溫室氣體排放增加，除非車輛設(shè)計(jì)得到改進(jìn)并得到政策支持。本研究對(duì)車輛生態(tài)設(shè)計(jì)提出了改進(jìn)建議，將進(jìn)一步減少共享電單車排放的溫室氣體。Michael McQueen等認(rèn)為電單車降低了汽車出行份額，幫助減少了二氧化碳排放，有助于城市和地區(qū)實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)。Bieliński Tomasz等使用雙重障礙估計(jì)法對(duì)共享電單車系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，認(rèn)為共享電動(dòng)車不能完全代替汽車。本研究對(duì)共享電單車的生態(tài)設(shè)計(jì)提出了改進(jìn)建議，進(jìn)一步提升共享電單車的競(jìng)爭(zhēng)力，降低汽車出行份額，為環(huán)境保護(hù)作出更多貢獻(xiàn)。

2.2 拉薩太陽(yáng)能資源與共享電單車發(fā)展現(xiàn)狀

拉薩地區(qū)多年平均年太陽(yáng)總輻射量為7473.3 MJ/m2，屬于太陽(yáng)能資源最豐富區(qū)：太陽(yáng)能穩(wěn)定程度高，且直接輻射占主導(dǎo)，有利于進(jìn)行太陽(yáng)能資源的開發(fā)利用[4]。

《拉薩市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》指出，要提高非化石能源占能源消費(fèi)總量比例，為拉薩市太陽(yáng)能資源開發(fā)利用提供支持。由于政策利好等原因，拉薩掀起了一股光伏發(fā)電投資熱。

拉薩地處高原，內(nèi)地盛行的共享自行車并不適應(yīng)于此，為滿足出行需要，共享電單車迅速推廣開來(lái)。

拉薩市共享電單車使用時(shí)長(zhǎng)、使用次數(shù)呈上升趨勢(shì)，共享電單車行業(yè)向好發(fā)展。

截至2024年11月，拉薩市運(yùn)營(yíng)的共享電單車公司在市區(qū)投放的共享電單車為30000輛[5]。

拉薩目前共享電單車的充電模式是由工作人員將滿電共享電單車運(yùn)往停車點(diǎn)，更替停車點(diǎn)的電單車，電量不足的將被回收充電。這種模式人力成本高，效率低，且卡車運(yùn)輸?shù)倪^程將產(chǎn)生一定的碳排放，并不環(huán)保。

3 太陽(yáng)能供電共享電單車的方案及可行性分析

3.1 分布式太陽(yáng)能充電樁

3.1.1 概念

分布式太陽(yáng)能充電樁是一種結(jié)合了光伏發(fā)電和充電功能的設(shè)備。通過安裝的太陽(yáng)能電池板，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，為電單車提供充電服務(wù)。這種系統(tǒng)能為電單車提供綠色、可持續(xù)的能源，還能減少對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴，降低碳排放。

3.1.2 可行性分析

（1）技術(shù)可行性

一輛共享電單車電池容量在2Wh左右，在普通的路況環(huán)境下，可以行駛約80公里。拉薩市共享電單車日均使用次數(shù)為4.475次/輛，平均單次騎行距離為2.6km，每車每日耗電量約0.4度電。

根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50797-2012，光伏發(fā)電上網(wǎng)電量：

=××K

式中，為水平面太陽(yáng)能總輻照量，kW·h/m2；A為組件安裝面積，m2；為組件轉(zhuǎn)換效率。

目前，市面上常見的單晶硅550W光伏組件，尺寸約2.58平方米，商業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率在24％到26％之間，根據(jù)拉薩市日均太陽(yáng)輻射量，一塊光伏組件一天可發(fā)電約3.8度，足以供應(yīng)9輛共享電單車一日耗電量，技術(shù)具有可行性。

（2）經(jīng)濟(jì)可行性

經(jīng)濟(jì)可行性主要體現(xiàn)在長(zhǎng)期能源成本節(jié)約和潛在投資回報(bào)。雖初始投資成本高，但隨著太陽(yáng)能電池板和儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的下降，以及政府對(duì)可再生能源項(xiàng)目的補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠，分布式太陽(yáng)能充電樁的投資回報(bào)率逐步提高。此外，可通過向電單車用戶提供充電服務(wù)，獲得額外收入。

目前市場(chǎng)上并沒有大規(guī)模推廣分布式太陽(yáng)能電單車充電樁，但太陽(yáng)能電動(dòng)汽車充電站已推廣并取得一定成效，提供了一定參考。根據(jù)《2024電動(dòng)汽車充換電百大優(yōu)秀場(chǎng)站案例集》提供的案例，以萊電上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園光儲(chǔ)充檢站為例，截至2023年12月底，該站月均營(yíng)收近60萬(wàn)，預(yù)計(jì)兩年可收回投資成本。以金壇體育館站為例，該站全年產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益20萬(wàn)元。通過光伏發(fā)電提供充電服務(wù)盈利能力較強(qiáng)，投資回報(bào)率高。

（3）環(huán)境可行性

環(huán)境可行性主要體現(xiàn)在其對(duì)環(huán)境的積極影響上。通過使用太陽(yáng)能，能夠減少對(duì)化石燃料的依賴，從而降低溫室氣體排放，改善空氣質(zhì)量。

電力消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放

C=E×F

式中，C為碳排放量，kg e；E為電能消耗，kW·h；F為碳排放因子，kg e/kW·h。

根據(jù)《中國(guó)區(qū)域電網(wǎng)二氧化碳排放因子研究（2023）》，2023年各省平均電網(wǎng)排放因子約 0.608 kg/kWh，使用分布式太陽(yáng)能充電樁每日能為拉薩市減少碳排放量約7296kg。

3.2 安裝有太陽(yáng)能板的共享電單車

3.2.1 概念

太陽(yáng)能共享電單車是一種結(jié)合了太陽(yáng)能技術(shù)和共享經(jīng)濟(jì)模式的新型交通工具。這種電單車?yán)锰?yáng)能電池板為車輛提供動(dòng)力，同時(shí)通過共享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)車輛的租賃和使用。

3.2.2 可行性分析

（1）技術(shù)可行性

目前市面上已有技術(shù)成熟的太陽(yáng)能電單車，能夠把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而為車輛供電。極大地削減了電單車的使用成本，且極環(huán)保。結(jié)構(gòu)性能出眾，可以及時(shí)補(bǔ)充電量，還能維護(hù)并延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。在同類產(chǎn)品里，屬于功率最大、價(jià)格最低、性能最佳的太陽(yáng)能充電器。其使用壽命能達(dá)到25年，在提升電單車運(yùn)行性能、降低使用成本方面，有高應(yīng)用價(jià)值。

太陽(yáng)能電單車目前沒在共享領(lǐng)域大規(guī)模推廣，但光伏板已實(shí)現(xiàn)共享單車領(lǐng)域全覆蓋，可為太陽(yáng)能共享電單車提供借鑒。共享單車由于無(wú)線開鎖、衛(wèi)星定位等功能，對(duì)電力有一定要求。以美格科技研發(fā)的光伏板為例，其面板可承壓5公斤。光伏板采用特殊封裝，具備防水防塵功能還使廣告貼紙不容易附著，易于清理。電池連接方式讓光伏板在部分被遮擋情況下，可以正常發(fā)電。低成本和強(qiáng)功能讓其占領(lǐng)了七成以上市場(chǎng)份額，因環(huán)境差異和光伏板面積限制，目前僅共享單車大規(guī)模應(yīng)用光伏發(fā)電。拉薩屬于太陽(yáng)能資源豐富區(qū)，因獨(dú)特高原環(huán)境，推行共享電單車，可將這種技術(shù)應(yīng)用于共享電單車，降低成本，提高服務(wù)質(zhì)量。

（2）經(jīng)濟(jì)可行性

從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，太陽(yáng)能電單車初期投入成本高。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，太陽(yáng)能電單車運(yùn)行成本低。且太陽(yáng)能電單車有較強(qiáng)續(xù)航能力，能為消費(fèi)者提供較好服務(wù)。隨著技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，太陽(yáng)能電池板成本會(huì)逐漸降低，使太陽(yáng)能電單車更具競(jìng)爭(zhēng)力。

不少消費(fèi)者表示，騎行時(shí)出現(xiàn)因車輛電量低導(dǎo)致速度下降甚至無(wú)法繼續(xù)使用的情況，消費(fèi)體驗(yàn)不佳。拉薩市共享電單車日間騎行占比86.6％且呈上升趨勢(shì)。在拉薩的光照環(huán)境下，應(yīng)用太陽(yáng)能共享電單車可帶來(lái)更好的騎行體驗(yàn)，提升競(jìng)爭(zhēng)力，帶來(lái)高經(jīng)濟(jì)效益。

（3）環(huán)境可行性

太陽(yáng)能電單車是一種環(huán)保交通工具。以太陽(yáng)能為能源，不產(chǎn)生有害氣體和溫室氣體，對(duì)環(huán)境沒有污染。此外，太陽(yáng)能電單車還可以減少化石燃料依賴，降低能源消耗和資源浪費(fèi)。

4 可能出現(xiàn)的問題及解決對(duì)策

4.1 可能出現(xiàn)的問題

4.1.1 經(jīng)濟(jì)層面問題

（1）太陽(yáng)能供電設(shè)施的建設(shè)初期投資成本較高。

（2）太陽(yáng)能電單車造價(jià)偏高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)缺乏優(yōu)勢(shì)。

（3）投資回報(bào)周期長(zhǎng)，可能影響投資積極性。

4.1.2 政策層面問題

相關(guān)政策不完善。

4.2 應(yīng)對(duì)問題的策略與措施

4.2.1 經(jīng)濟(jì)應(yīng)對(duì)策略

（1）政府出臺(tái)補(bǔ)貼政策，降低太陽(yáng)能供電設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。

（2）探索多元化融資渠道，緩解資金壓力。

（3）開展成本-效益分析，優(yōu)化項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)方案，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.2.2 政策應(yīng)對(duì)策略

完善相關(guān)政策，完善運(yùn)營(yíng)等方面的監(jiān)管要求和標(biāo)準(zhǔn)。

5 太陽(yáng)能供電賦能共享電單車的優(yōu)勢(shì)

5.1 環(huán)境優(yōu)勢(shì)

太陽(yáng)能作為清潔能源，具有顯著的環(huán)境優(yōu)勢(shì)。在全球面臨嚴(yán)峻氣候變化挑戰(zhàn)的背景下，減碳已成為各行業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)。傳統(tǒng)能源在發(fā)電過程中會(huì)釋放大量溫室氣體。而采用太陽(yáng)能供電的共享電單車，能量來(lái)源是太陽(yáng)輻射。發(fā)電過程幾乎不產(chǎn)生碳排放，對(duì)改善空氣質(zhì)量和應(yīng)對(duì)全球變暖有積極意義。一輛電單車使用傳統(tǒng)市電充電，市電來(lái)自火力發(fā)電，假設(shè)其每年行駛里程為100公里，在理想的完全燃燒條件下，將產(chǎn)生2kg二氧化碳。但若采用太陽(yáng)能充電，就將避免這部分碳排放，在大規(guī)模運(yùn)營(yíng)共享電單車場(chǎng)景下，對(duì)環(huán)境的改善效果將十分可觀。

5.2 經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)

從經(jīng)濟(jì)角度看，太陽(yáng)能為共享電單車運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了長(zhǎng)期成本優(yōu)勢(shì)。共享電單車運(yùn)營(yíng)成本包含多方面，電力成本占據(jù)相當(dāng)比例，在拉薩的運(yùn)營(yíng)模式下，充電成本還包括大量人力成本。傳統(tǒng)充電模式下，共享電單車依賴于市電充電，隨著運(yùn)營(yíng)規(guī)模擴(kuò)大和使用時(shí)長(zhǎng)增加，充電成本會(huì)不斷累積。然而，太陽(yáng)能供電的應(yīng)用可以有效降低此成本。雖然初始投資較高，但從長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的角度來(lái)看，太陽(yáng)能是免費(fèi)的能源，一旦太陽(yáng)能發(fā)電投入使用，其后續(xù)發(fā)電成本極低。

除降低成本外，太陽(yáng)能共享電單車本身更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。其一，太陽(yáng)能可有效增加電單車?yán)m(xù)航，為中長(zhǎng)途騎行的用戶帶來(lái)更為連續(xù)的體驗(yàn)；其二，太陽(yáng)能板安裝于電單車上方，可為用戶遮擋拉薩過于強(qiáng)烈的陽(yáng)光或可能落下的雨水，為用戶帶來(lái)更好的使用體驗(yàn)。

5.3 技術(shù)與創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)

5.3.1 技術(shù)融合創(chuàng)新

太陽(yáng)能技術(shù)與電單車技術(shù)的融合是共享電單車運(yùn)營(yíng)中的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，促使兩種技術(shù)相互促進(jìn)、共同發(fā)展。一方面，太陽(yáng)能技術(shù)為電單車提供了新的能源供給方式，另一方面，電單車的發(fā)展需求推動(dòng)著太陽(yáng)能技術(shù)朝著更高效、更適應(yīng)移動(dòng)充電需求的方向發(fā)展。

5.3.2 運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)新的能源基礎(chǔ)

太陽(yáng)能為運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)新提供了能源基礎(chǔ)。拉薩市目前的充電模式使共享電單車集中充電，一定程度上限制了車輛的靈活性和便捷性。而太陽(yáng)能的分布式特性使共享電單車可在更多地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)充電，無(wú)需人員集中搬運(yùn)。這種充電模式可以提高車輛使用效率，減少人力成本，為共享電單車的運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)新開辟了新的途徑。

6 結(jié)語(yǔ)

太陽(yáng)能可大幅減少碳排放，有助于應(yīng)對(duì)氣候變化；經(jīng)濟(jì)上，長(zhǎng)期能顯著降低運(yùn)營(yíng)中的充電成本，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力；技術(shù)與創(chuàng)新層面，推動(dòng)太陽(yáng)能與電單車技術(shù)的融合創(chuàng)新，促使太陽(yáng)能電池板發(fā)展進(jìn)步，為共享電單車運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)新提供能源基礎(chǔ)，提高車輛使用效率降低基礎(chǔ)設(shè)施成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]于園鑫，楊毅，周耀明.共享電單車系統(tǒng)的再平衡與換電聯(lián)合優(yōu)化[J].工業(yè)工程與管理，2024，29（03）：22-29.

[2]柳鍵，張晉莉.共享電單車投放策略的演化分析[J].江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，47（05）：506-512.

[3]朱震，盧春天.基于生命周期的中國(guó)共享電單車溫室氣體減排研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2023，37（02）：26-33.

[4]楊富程，孫周，韓二紅.拉薩地區(qū)太陽(yáng)能資源變化特征分析及評(píng)估[J].可再生能源，2014，32（12）：1791-1796.

[5]旦增平措.拉薩市電動(dòng)自行車：治理困境和規(guī)范路徑[J].時(shí)代汽車，2024（22）：176-178+182.