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光伏發(fā)電系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)光伏，也稱(chēng)為PV系統(tǒng)或太陽(yáng)能系統(tǒng)，是一種通過(guò)光伏提供可用太陽(yáng)能的電力系統(tǒng)。出于多種顯而易見(jiàn)的因素，如環(huán)保和現(xiàn)代化進(jìn)步理念，光伏用戶(hù)和電動(dòng)車(chē)客戶(hù)其實(shí)有很大的重疊，例如，美國(guó)加州大約30%-40%擁有電動(dòng)車(chē)的人同時(shí)在使用太陽(yáng)能電池板。
“根據(jù)我們的內(nèi)部調(diào)查，擁有太陽(yáng)能的客戶(hù)中有很大比例對(duì)電動(dòng)車(chē)也感興趣，反之亦然。”美國(guó)領(lǐng)先的太陽(yáng)能電池板供應(yīng)商Sunrun公司產(chǎn)品和戰(zhàn)略發(fā)展高級(jí)副總裁尼克?斯莫伍德（Nick Smallwood）說(shuō)。
美國(guó)的純電動(dòng)汽車(chē)總量仍然很低，市場(chǎng)占有率只有2%左右。未來(lái)五年，美國(guó)的純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售預(yù)計(jì)將每年增長(zhǎng)40%以上；全球能源咨詢(xún)公司W(wǎng)ood Mackenzie預(yù)計(jì)，到2030年，滲透率將達(dá)到23%；而其他一些機(jī)構(gòu)則預(yù)測(cè)到2050年，美國(guó)將有1億輛純電動(dòng)汽車(chē)上路。
太陽(yáng)能在電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代的重要性
首先，這1億輛車(chē)的大部分充電工作（大約80%）將在家中進(jìn)行。
這是顯而易見(jiàn)的。這些車(chē)主也隨即將成為太陽(yáng)能供電的最佳定向消費(fèi)群。
“電動(dòng)汽車(chē)是進(jìn)入太陽(yáng)能和其他可持續(xù)技術(shù)的一個(gè)很好的過(guò)渡。”電動(dòng)汽車(chē)充電和能源管理解決方案供應(yīng)商Wallbox的北美總經(jīng)理道格拉斯?阿爾法羅（Douglas Alfaro）說(shuō)，“當(dāng)越來(lái)越多的人開(kāi)始用太陽(yáng)能為電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)，太陽(yáng)能的價(jià)值也會(huì)隨即增加。”
其次，電動(dòng)車(chē)使家庭用電及電費(fèi)增長(zhǎng)很多，每年額外產(chǎn)生約4000千瓦時(shí)的電力消耗。
斯莫伍德說(shuō)：“購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)車(chē)的人和對(duì)太陽(yáng)能感興趣的人雖然有很大的重疊，但部分電動(dòng)車(chē)的購(gòu)買(mǎi)者可能對(duì)接下來(lái)家庭電力的升級(jí)和更高額的賬單沒(méi)有心理準(zhǔn)備。”
據(jù)太陽(yáng)能公司SolarReviews調(diào)查顯示，擁有家用太陽(yáng)能的電動(dòng)車(chē)主每年為汽車(chē)充電的費(fèi)用低至200美元。如果用太陽(yáng)能為電動(dòng)車(chē)充電25年，預(yù)估可以節(jié)省16250美元的費(fèi)用。
最后，雙向充電樁的出現(xiàn)。使用電動(dòng)汽車(chē)電池作為家庭電池的備份，為家庭供電提供了彈性附加價(jià)值。
1平方米太陽(yáng)能電池板每年能夠?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)提供至少1000公里續(xù)航里程所需的電量
太陽(yáng)能價(jià)格上升
由于供應(yīng)成本上升，3月中旬，特斯拉在一周內(nèi)兩次提高其車(chē)輛價(jià)格?，F(xiàn)在，該公司其他業(yè)務(wù)部門(mén)之一也面臨著成本上升的壓力――它正在提高其太陽(yáng)能電池板的安裝價(jià)格。
根據(jù)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，全美太陽(yáng)能價(jià)格上漲了18%，2021年太陽(yáng)能屋頂安裝成本自2014年以來(lái)首次出現(xiàn)整體上漲。
特斯拉在2020年擁有太陽(yáng)能屋頂行業(yè)的最低價(jià)格，價(jià)位為1.96美元/瓦，但門(mén)戶(hù)網(wǎng)站Electrek最近的一份報(bào)告顯示，隨著時(shí)間的推移，太陽(yáng)能發(fā)電裝置成本提高，特斯拉太陽(yáng)能在加州的定價(jià)現(xiàn)在是2.31美元/瓦。
由于供應(yīng)鏈問(wèn)題，該公司也推遲了一些太陽(yáng)能屋頂安裝工作。
特斯拉報(bào)告2021年第四季度的太陽(yáng)能部署為85兆瓦，較上一年同比下降1%；但整個(gè)2021財(cái)政年度部署量為345兆瓦，同比增長(zhǎng)68%。
提升使用率
電動(dòng)汽車(chē)配有1級(jí)充電樁，與任何插座都適配，適合涓流充電和緊急情況。但車(chē)主們都不會(huì)只依賴(lài)1級(jí)充電樁。2級(jí)充電樁允許過(guò)夜充電，它們的電壓為240伏，相當(dāng)于一個(gè)電烘干機(jī)。
因此，在購(gòu)買(mǎi)的時(shí)候，電動(dòng)車(chē)客戶(hù)需要另外配置充電樁，而且很可能需要找專(zhuān)門(mén)的工作人員對(duì)它進(jìn)行升級(jí)。
阿爾法羅說(shuō)：“作為家庭電氣化的一部分，最無(wú)預(yù)警的支出之一是安裝，它可能是充電硬件本身價(jià)格的兩倍。這為同時(shí)捆綁光伏、儲(chǔ)能或電動(dòng)車(chē)升級(jí)提供了充分的理由。同時(shí)安裝太陽(yáng)能和電動(dòng)汽車(chē)充電樁的另一個(gè)好處是，你將獲得更大的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。如果你已經(jīng)投資安裝了其中一個(gè)，甚至已經(jīng)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)，那么將它們捆綁在一起便可以減少長(zhǎng)期投資。”
對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，這也是開(kāi)展重復(fù)業(yè)務(wù)的好機(jī)會(huì)。通常情況下，一個(gè)太陽(yáng)能客戶(hù)要增加大約3千瓦的太陽(yáng)能來(lái)抵消電動(dòng)車(chē)的負(fù)荷。
SunPower公司的首席產(chǎn)品官內(nèi)特?科爾曼（Nate Coleman）表示：“很多時(shí)候，房主第一次使用太陽(yáng)能，但沒(méi)有使用存儲(chǔ)設(shè)備，現(xiàn)在他們都開(kāi)始重新考慮自己的系統(tǒng)，使用存儲(chǔ)并擴(kuò)大光伏發(fā)電規(guī)模，為未來(lái)的電氣化做準(zhǔn)備。如果他們未來(lái)計(jì)劃購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)車(chē)，企業(yè)可以將未來(lái)的能源使用納入最初的太陽(yáng)能設(shè)計(jì)中，而不必在之后重新更改系統(tǒng)規(guī)模。”
潛伏中的雙向充電
福特F150皮卡在燃油車(chē)時(shí)代一直是美國(guó)最暢銷(xiāo)的汽車(chē)，因此，電動(dòng)版本的F150 Lightning也毫無(wú)意外成為全美最受期待的電動(dòng)車(chē)。令人振奮的消息是，它將實(shí)現(xiàn)雙向充電。Sunrun正與福特合作開(kāi)發(fā)雙向充電樁的逆變器部分。
福特公司正在推廣該電動(dòng)車(chē)的家庭電池備份功能，并在最近表示，為了滿足客戶(hù)高需求，到2023年中期，F(xiàn)150 Lightning產(chǎn)能將翻倍，達(dá)到每年15萬(wàn)輛。
F150 Lightning的買(mǎi)家會(huì)自動(dòng)收到80安培的Ford Charge Station Pro產(chǎn)品，家庭集成系統(tǒng)可以通過(guò)Sunrun購(gòu)買(mǎi)。福特智能后備電源能夠儲(chǔ)存131千瓦時(shí)能量，并提供高達(dá)9.6千瓦的電力（有可能為家庭提供長(zhǎng)達(dá)3天的全部電力，如果與太陽(yáng)能電力搭配，則長(zhǎng)達(dá)10天）。
客戶(hù)可以直接了解充電樁的安裝、雙向充電站的能力，當(dāng)然還有太陽(yáng)能電池板和電池在這中間的角色。
最近，大眾汽車(chē)發(fā)布了電動(dòng)版本面包車(chē)ID.Buzz，同樣配備了雙向充電功能；美國(guó)太平洋天然氣和電力公司（PG&E）也分別與寶馬和通用展開(kāi)了相關(guān)合作。
電力負(fù)載管理系統(tǒng)
伴隨著電動(dòng)車(chē)使用率的逐步提升，家庭住宅的電力基礎(chǔ)設(shè)施也需要調(diào)整，這同樣是太陽(yáng)能安裝商的一個(gè)大好機(jī)會(huì)。
假設(shè)最終大部分家庭都開(kāi)始購(gòu)置1-2輛電動(dòng)車(chē)，電力負(fù)載管理（通過(guò)獨(dú)立的全家庭負(fù)載管理系統(tǒng)或集成在2級(jí)電動(dòng)車(chē)充電樁中的功能）也會(huì)變得尤其重要。
2021年8月，美國(guó)德克薩斯州一家研究中心Pecan Street發(fā)布報(bào)告《解決電氣化的障礙》，其中寫(xiě)道：“2級(jí)電動(dòng)汽車(chē)充電樁的充電功率可達(dá)19千瓦。如果一個(gè)家庭安裝了兩個(gè)或更多充電樁，它們可以連接到一個(gè)負(fù)載管理系統(tǒng)，當(dāng)兩個(gè)充電樁同時(shí)充電時(shí)，該系統(tǒng)可以節(jié)制電流，以保持低于電路負(fù)載的最大輸出，電路的額定功率可以達(dá)到自動(dòng)負(fù)載管理系統(tǒng)所允許的最大值。”
“這不僅僅是在電路層面管理負(fù)載的技術(shù)解決方案，它還提供了用戶(hù)友好的客戶(hù)洞察力。”斯莫伍德表示，“如果出現(xiàn)停電，在停電期間，你能夠看到你的家庭使用狀況如何，你甚至可以決定哪些電路由電池支持。”
配電板升級(jí)的必要性
一旦真的走向全電力家庭，僅電力負(fù)荷管理依舊不夠。上述來(lái)自Pecan Street的分析估計(jì)，在美國(guó)，多達(dá)4800萬(wàn)戶(hù)家庭在完全電氣化之前可能需要首先升級(jí)家里的配電板。
這不僅僅是房子過(guò)于老舊的問(wèn)題。太陽(yáng)能門(mén)戶(hù)網(wǎng)站Solar Builder估計(jì)，今天正在建造的新房子中，有一半以上的配電板同樣無(wú)法達(dá)到使用需求。
研究人員建議更新建筑和能源法規(guī)，要求所有新建筑的電板電流至少為200安培。加州能源法規(guī)是第一個(gè)要求在新住宅和裝修中使用200安培電板的法規(guī)，作為其太陽(yáng)能準(zhǔn)備的一部分。
電源管理公司伊頓公司已經(jīng)在100個(gè)家庭進(jìn)行了一年多的“家庭即電網(wǎng)”試點(diǎn)研究。該公司正在通過(guò)其新的智能斷路器收集能源使用的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并利用這些電力數(shù)據(jù)建立新的算法來(lái)更好地管理未來(lái)的電氣化家庭。
研究中擁有電動(dòng)車(chē)的房主顯示，電動(dòng)車(chē)占其整體電力使用量的40%。
伊頓公司的詹妮弗?普勞斯基那（Jennifer Ploskina）說(shuō)，“如果我們能在應(yīng)用程序中提供調(diào)度，說(shuō)明每天什么時(shí)候給汽車(chē)充電，還有什么東西不會(huì)在那個(gè)時(shí)候開(kāi)啟，我們可以進(jìn)行設(shè)置。這就是我們做試點(diǎn)的原因――了解人們的喜好和習(xí)慣。”
適應(yīng)家庭電動(dòng)車(chē)充電/全電力家庭的旅程才剛剛開(kāi)始，為了最大限度地發(fā)揮太陽(yáng)能的價(jià)值，安裝人員應(yīng)該現(xiàn)在就開(kāi)始調(diào)整系統(tǒng)并引導(dǎo)客戶(hù)去做。
科爾曼說(shuō)：“這是一個(gè)更廣泛生態(tài)系統(tǒng)中的重要部分。對(duì)很多客戶(hù)來(lái)說(shuō)，這是他們邁向完全電氣化的第一步。通過(guò)太陽(yáng)能給電動(dòng)車(chē)充電來(lái)抵消化石燃料的使用是你可以采取的最大行動(dòng)之一，人們開(kāi)始習(xí)慣電氣化，習(xí)慣電動(dòng)車(chē)和太陽(yáng)能的話，也將有助于他們未來(lái)生活的規(guī)劃。”
在一線工作的安裝人員也時(shí)常注意到家庭以外電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的缺陷，客戶(hù)有時(shí)會(huì)因此不得不放棄升級(jí)或更換配電板。
“當(dāng)我們面對(duì)客戶(hù)時(shí)，我們會(huì)清晰明了地告訴他們，有哪些是他們需要做的。有時(shí)，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施太過(guò)時(shí)了，客戶(hù)需要花費(fèi)的成本會(huì)超過(guò)他們的心理預(yù)期。”科爾曼指出，“隨著時(shí)間推移，這樣的狀況只會(huì)更加頻繁地發(fā)生。因此，為了全力向電氣化邁進(jìn)，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)必須要重視。”
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