電動汽車與太陽能闆捆綁營業？

撰文/ 張 鷗

編輯/ 塗彥平

設計/ 師玉超

來源/Solar Builder Magazine 作者：Chris Crowell

“太陽能的價值”對于人類來說是永恒的、需要持續探索的課題。近幾年，電動車的崛起成了又一個對太陽能價值極具影響力的驅動因素。

光伏發電系統，簡稱光伏，也稱為PV系統或太陽能系統，是一種通過光伏提供可用太陽能的電力系統。出于多種顯而易見的因素，如環保和現代化進步理念，光伏使用者和電動車客戶其實有很大的重疊，例如，美國加州大約30%-40%擁有電動車的人同時在使用太陽能電池闆。

“根據我們的内部調查，擁有太陽能的客戶中有很大比例對電動車也感興趣，反之亦然。”美國領先的太陽能電池闆供應商Sunrun公司産品和戰略發展進階副總裁尼克·斯莫伍德（Nick Smallwood）說。

美國的純電動汽車總量仍然很低，市場占有率隻有2%左右。未來五年，美國的純電動汽車銷售預計将每年增長40%以上；全球能源咨詢公司Wood Mackenzie預計，到2030年，滲透率将達到23%；而其他一些機構則預測到2050年，美國将有1億輛純電動汽車上路。

太陽能在電動汽車時代的重要性

首先，這1億輛車的大部分充電工作（大約80%）将在家中進行。

這是顯而易見的。這些車主也随即将成為太陽能供電的最佳定向消費群。

“電動汽車是進入太陽能和其他可持續技術的一個很好的過渡。”電動汽車充電和能源管了解決方案供應商Wallbox的北美總經理道格拉斯·阿爾法羅（Douglas Alfaro）說，“當越來越多的人開始用太陽能為電動汽車充電時，太陽能的價值也會随即增加。”

其次，電動車使家庭用電及電費增長很多，每年額外産生約4000千瓦時的電力消耗。

斯莫伍德說：“購買電動車的人和對太陽能感興趣的人雖然有很大的重疊，但部分電動車的購買者可能對接下來家庭電力的更新和更高額的賬單沒有心理準備。”

據太陽能公司SolarReviews調查顯示，擁有家用太陽能的電動車主每年為汽車充電的費用低至200美元。如果用太陽能為電動車充電25年，預估可以節省16250美元的費用。

最後，雙向充電樁的出現。使用電動汽車電池作為家庭電池的備份，為家庭供電提供了彈性附加價值。

1平方米太陽能電池闆每年能夠為電動汽車提供至少1000公裡續航裡程所需的電量

太陽能價格上升

由于供應成本上升，3月中旬，特斯拉在一周内兩次提高其車輛價格。現在，該公司其他業務部門之一也面臨着成本上升的壓力——它正在提高其太陽能電池闆的安裝價格。

根據太陽能産業協會的資料，全美太陽能價格上漲了18%，2021年太陽能屋頂安裝成本自2014年以來首次出現整體上漲。

特斯拉在2020年擁有太陽能屋頂行業的最低價格，價位為1.96美元/瓦，但門戶網站Electrek最近的一份報告顯示，随着時間的推移，太陽能發電裝置成本提高，特斯拉太陽能在加州的定價現在是2.31美元/瓦。

由于供應鍊問題，該公司也推遲了一些太陽能屋頂安裝工作。

特斯拉報告2021年第四季度的太陽能部署為85兆瓦，較上一年同比下降1%；但整個2021财政年度部署量為345兆瓦，同比增長68%。

提升使用率

電動汽車配有1級充電樁，與任何插座都适配，适合涓流充電和緊急情況。但車主們都不會隻依賴1級充電樁。2級充電樁允許過夜充電，它們的電壓為240伏，相當于一個電烘幹機。

是以，在購買的時候，電動車客戶需要另外配置充電樁，而且很可能需要找專門的從業人員對它進行更新。

阿爾法羅說：“作為家庭電氣化的一部分，最無預警的支出之一是安裝，它可能是充電硬體本身價格的兩倍。這為同時捆綁光伏、儲能或電動車更新提供了充分的理由。同時安裝太陽能和電動汽車充電樁的另一個好處是，你将獲得更大的規模經濟。如果你已經投資安裝了其中一個，甚至已經對電力系統進行了更新，那麼将它們捆綁在一起便可以減少長期投資。”

對于企業來說，這也是開展重複業務的好機會。通常情況下，一個太陽能客戶要增加大約3千瓦的太陽能來抵消電動車的負荷。

SunPower公司的首席産品官内特·科爾曼（Nate Coleman）表示：“很多時候，房主第一次使用太陽能，但沒有使用儲存設備，現在他們都開始重新考慮自己的系統，使用存儲并擴大光伏發電規模，為未來的電氣化做準備。如果他們未來計劃購買電動車，企業可以将未來的能源使用納入最初的太陽能設計中，而不必在之後重新更改系統規模。”

潛伏中的雙向充電

福特F150皮卡在燃油車時代一直是美國最暢銷的汽車，是以，電動版本的F150 Lightning也毫無意外成為全美最受期待的電動車。令人振奮的消息是，它将實作雙向充電。Sunrun正與福特合作開發雙向充電樁的逆變器部分。

福特公司正在推廣該電動車的家庭電池備份功能，并在最近表示，為了滿足客戶高需求，到2023年中期，F150 Lightning産能将翻倍，達到每年15萬輛。

F150 Lightning的買家會自動收到80安培的Ford Charge Station Pro産品，家庭內建系統可以通過Sunrun購買。福特智能後備電源能夠儲存131千瓦時能量，并提供高達9.6千瓦的電力（有可能為家庭提供長達3天的全部電力，如果與太陽能電力搭配，則長達10天）。

客戶可以直接了解充電樁的安裝、雙向充電站的能力，當然還有太陽能電池闆和電池在這中間的角色。

最近，大衆汽車釋出了電動版本面包車ID.Buzz，同樣配備了雙向充電功能；美國太平洋天然氣和電力公司（PG&E）也分别與寶馬和通用展開了相關合作。

電力負載管理系統

伴随着電動車使用率的逐漸提升，家庭住宅的電力基礎設施也需要調整，這同樣是太陽能安裝商的一個大好機會。

假設最終大部分家庭都開始購置1-2輛電動車，電力負載管理（通過獨立的全家庭負載管理系統或內建在2級電動車充電樁中的功能）也會變得尤其重要。

2021年8月，美國德克薩斯州一家研究中心Pecan Street釋出報告《解決電氣化的障礙》，其中寫道：“2級電動汽車充電樁的充電功率可達19千瓦。如果一個家庭安裝了兩個或更多充電樁，它們可以連接配接到一個負載管理系統，當兩個充電樁同時充電時，該系統可以節制電流，以保持低于電路負載的最大輸出，電路的額定功率可以達到自動負載管理系統所允許的最大值。”

“這不僅僅是在電路層面管理負載的技術解決方案，它還提供了使用者友好的客戶洞察力。”斯莫伍德表示，“如果出現停電，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援。”

配電闆更新的必要性

一旦真的走向全電力家庭，僅電力負荷管理依舊不夠。上述來自Pecan Street的分析估計，在美國，多達4800萬戶家庭在完全電氣化之前可能需要首先更新家裡的配電闆。

這不僅僅是房子過于老舊的問題。太陽能門戶網站Solar Builder估計，今天正在建造的新房子中，有一半以上的配電闆同樣無法達到使用需求。

研究人員建議更建立築和能源法規，要求所有建立築的電闆電流至少為200安培。加州能源法規是第一個要求在新住宅和裝修中使用200安培電闆的法規，作為其太陽能準備的一部分。

電源管理公司伊頓公司已經在100個家庭進行了一年多的“家庭即電網”試點研究。該公司正在通過其新的智能斷路器收集能源使用的資料點，并利用這些電力資料建立新的算法來更好地管理未來的電氣化家庭。

研究中擁有電動車的房主顯示，電動車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，“如果我們能在應用程式中提供排程，說明每天什麼時候給汽車充電，還有什麼東西不會在那個時候開啟，我們可以進行設定。這就是我們做試點的原因——了解人們的喜好和習慣。”

适應家庭電動車充電/全電力家庭的旅程才剛剛開始，為了最大限度地發揮太陽能的價值，安裝人員應該現在就開始調整系統并引導客戶去做。

科爾曼說：“這是一個更廣泛生态系統中的重要部分。對很多客戶來說，這是他們邁向完全電氣化的第一步。通過太陽能給電動車充電來抵消化石燃料的使用是你可以采取的最大行動之一，人們開始習慣電氣化，習慣電動車和太陽能的話，也将有助于他們未來生活的規劃。”

在一線工作的安裝人員也時常注意到家庭以外電網基礎設施的缺陷，客戶有時會是以不得不放棄更新或更換配電闆。

“當我們面對客戶時，我們會清晰明了地告訴他們，有哪些是他們需要做的。有時，電網基礎設施太過時了，客戶需要花費的成本會超過他們的心理預期。”科爾曼指出，“随着時間推移，這樣的狀況隻會更加頻繁地發生。是以，為了全力向電氣化邁進，電網基礎設施的更新必須要重視。”

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