Den energi som produceras över solpanelens tak är mer än den energi som krävs för att göra, montera och så småningom återvinna dem. Men att lägga till ett hembatteri kan sänka dessa utdelningar, nya forskningsresultat.
Tidigare studier uppskattade energiproduktionen vid cirka nio gånger den energi som investerades i solpaneler. Den nya studien, som visas i Hållbar energi och bränsleundersökte emellertid utmatningen från ett typiskt taksystem installerat i fem olika amerikanska stater. Forskare fann att energibetalningsgraden varierar från en låg av 14 i Alaska till en hög av 27 i soligt Arizona-men bara när husägare kan skicka överskottsmakt till nätet.
När husägare installerar ett batteri och laddar det med överflödig el innan de skickar resterna till nätet, är energianväntningen på investeringen för hela systemet dock 21 mindre än solpaneler ensam, fann forskare.
När husägare inte har något batteri och inget nätutlopp, sparar det bara extra el. Därefter faller systemets avkastning på investerad energi till sju i Alaska och en hög av 14 i Florida - i nivå med tidigare studier. Eftersom husägare i det scenariot måste köpa el under kvällen, lägger till ett standard lithium-ion-batteri som förbättrar energibetalningen.
"Energiavkastning på investeringar"
"Den övergripande höga avkastningen visar energifördelarna med fotovoltaik över ett brett spektrum av amerikanska geografiska områden och förmodligen på andra håll", säger Sally M. Benson, professor i energiresurser vid Stanford University och meddirektör för Precourt Institute for Energy .
"Men de visar också att om en stat uppmuntrar husägare att investera i taksystem för att nå rena energimål, så låter överflödig kraftflöde till nätet göra det mesta av dessa investeringar."
Den mycket studerade metriska "energianväntningen" hjälper till att bedöma politik som ekonomiska villkor inte kan mäta, till exempel att uppnå miljömål. För närvarande gör ingenjörer fotovoltaiska paneler som använder energi för det mesta från fossila bränslen, så en 14- till 27-tidsavgift i förnybar el stöttar politik som stöder solenergi.
Som ett exempel är huvudargumentet mot majsbaserad etanol att mer energi går in i att göra och leverera det än etanol producerar i en bil.
Finansiella utbetalningar för amerikansk bostads solkraft är dock oklara. Nästan alla stater tillåter viss försäljning av överflödig el till verktyg, men hur mycket husägare får betalt och hur mycket de kan sälja varierar.
I de flesta stater betalas konsumenterna samma takt som de betalar när de använder kraften. När systemet exporterar till nätet går kundens mätare bakåt. Men i en handfull stater får husägare betalt utifrån hur mycket pengar deras el totalt räddade verktyget-ett mycket lägre pris.
Batteri nackdelar
Att lägga batterier till ett hem-solcellersystem minskar energibetalningen av hela systemet med 21-procent i genomsnitt på grund av två faktorer. Först lägger batterier mer energi i form av fossila bränslen investerade i att göra hela systemet. För det andra laddar ett batteri 8-procent mindre el än den mängd el som krävs för att debitera det - en förlust jämfört med att man skickar elektricitet direkt till ett större elsystem med kunder som kan använda strömmen omedelbart.
"När det gäller energianvändning på investeringar är det svårt att rättfärdiga att batterier läggs till bostads-PV-system så länge som överskottsproduktion kan göras tillgänglig för andra användare av nätet", säger Simon Davidsson Kurland, som var postdoktor i Stanfords globala klimat & Energiprojekt vid genomförandet av denna forskning. Han är nu postdoktoral vid Chalmers tekniska högskola i Sverige.
Det finns hopp om batterier i hemmet ännu, fann forskare. När det inte går att sälja till nätet, skulle hembatterier hypotetiskt förbättra avkastningen på hemmasystemet med 12 till 42 procent i de fem undersökta staterna.
Den högre delen av intervallet i studien är för ett klimat som Washington, där tidiga eftermiddagar kan se mycket sol men liten elanvändning, vilket ger möjlighet till batterier. Nedre änden är för Floridas klimat, där värme och luftfuktighet driver luftkonditioneringssystem medan solen skiner även om ingen är hemma.
I verkligheten kan konsumenterna sälja överflödig kraft tillbaka till nätet i Florida och-med gränser-i Washington.
Eftermiddagseffekt
I stater som tillåter solägare att sälja tillbaka till nätet till samma pris uppbär användarna konsumenterna, verktyg klagar konsumenterna använder dem som ett gratis batteri.
Medan den politiken kan uppnå miljömål genom att uppmuntra solens solpaneler kan det bli ekonomiskt ohållbart för verktygen. Nevada har i synnerhet gått ihop med denna fråga. Staten reducerade kraftigt de betalningsanordningar som betalades för PV-försäljaresäljare i 2016, vilket orsakade en bakslag. Två år senare ökade staten satsen till 95 procent av detaljhandeln som konsumenterna betalar.
Den nuvarande studien erkänner dilemma. "Eftersom soltak och solkraftverk växer, kommer elnät inte att kunna acceptera mer eftermiddagseffekt, om inte nya användningar av billiga eftermiddagenelektron växer, säger Benson.
Studien belyser också behovet av ny forskning och utveckling för att förbättra energitillgångarna, effektiviteten runt resan och livslängden för batterier.
Stanfords globala klimat- och energiprojekt finansierade forskningen.
källa: Stanford University
relaterade böcker
Drawdown: Den mest omfattande planen som någonsin föreslagits för att omvända global uppvärmning
av Paul Hawken och Tom Steyer
Mot bakgrund av utbredd rädsla och apati har en internationell koalition av forskare, yrkesverksamma och forskare kommit ihop för att erbjuda en rad realistiska och djärva lösningar på klimatförändringen. Ett hundra tekniker och metoder beskrivs här-några är välkända; något du kanske aldrig har hört talas om. De sträcker sig från ren energi för att utbilda flickor i låginkomstländer till markanvändningspraxis som drar kol ut ur luften. Lösningarna finns, är ekonomiskt lönsamma och samhällen runt om i världen håller för närvarande på att anta dem med skicklighet och beslutsamhet. Finns på Amazon
Utformning av klimatlösningar: En policyhandbok för lågkol Energi
av Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Med effekterna av klimatförändringar redan på oss är behovet av att minska de globala utsläppen av växthusgaser inget mindre än brådskande. Det är en skrämmande utmaning, men teknologierna och strategierna för att möta den finns idag. En liten uppsättning energipolicyer, utformade och genomförda väl, kan sätta oss på vägen till en koldioxidsnål framtid. Energisystem är stora och komplexa, så energipolitiken måste vara fokuserad och kostnadseffektiv. One-size-fits-all-tillvägagångssätt gör helt enkelt inte jobbet gjort. Politiska beslutsfattare behöver en tydlig och omfattande resurs som beskriver energipolitiken som kommer att ha störst inverkan på vår klimatframtid och beskriver hur man utformar dessa policyer väl. Finns på Amazon
Detta förändrar allt: Kapitalism vs. Klimat
av Naomi Klein
In Detta förändrar allt Naomi Klein hävdar att klimatförändringen inte bara är en annan fråga som ska lämnas snyggt mellan skatter och hälsovård. Det är ett larm som kräver att vi fixar ett ekonomiskt system som redan misslyckas på många sätt. Klein bygger noggrant fallet för hur massivt att minska våra utsläpp av växthusgaser är vår bästa chans att samtidigt minska ojämlikheterna i olikheterna, återinföra våra brutna demokratier och bygga om våra slagna lokala ekonomier. Hon avslöjar den ideologiska desperationen av klimatförändringsförnekarna, de geoengineers messianiska vansinne och den tragiska defeatismen av alltför många vanliga gröna initiativ. Och hon visar exakt varför marknaden inte har och kan inte fixa klimatkrisen, men kommer istället att göra saker värre, med alltmer extrema och ekologiskt skadliga utvinningsmetoder, tillsammans med katastrofal katastrofkapitalism. Finns på Amazon
Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.
