在美國德克薩斯州奧斯汀實施的「山核桃街項目」(Pecan Street Project)發布了一篇很有意思的關於太陽能電池板的報告。其內容是,安裝在住宅屋頂的太陽能電池板朝向西方時,對系統電網造成的負擔要比朝向南方時更小,可以有效提高系統可靠性。
山核桃街項目從2011年2月開始在奧斯汀的穆勒(Mueller)地區進行現場試驗,以積累住宅中的用電數據。穆勒地區將機場重新開發成住宅地,約250棟住宅參與了該項目。其中約200棟住宅在屋頂上安裝了太陽能電池板,其餘約50棟住宅擁有純電動汽車。2013年12月,筆者來到了穆勒地區,就該項目的最新成果進行了採訪。
對於奧斯汀的52棟屋頂裝有太陽能電池板的住宅的數據進行分析,結果顯示,朝西的太陽能電池板與朝南的電池板相比,對系統電網造成的負擔要小。
比如,在夏季的電力需求尖峰時段——下午3點至下午7點之間,朝西的太陽能電池板的發電量比朝南的電池板多49%,發電量曲線與住宅用電量曲線十分接近(圖1)。尖峰時段由電網供應的電力可以相應地減少。
1 朝西的太陽能電池板的發電量與朝南的電池板相比,更接近家庭用電尖峰時段的電量
藍線表示朝南的太陽能電池板發電量,黃線表示朝西的電池板發電量,灰線為家庭用電量。這是夏季的數據(出處:美國Pecan Street公司)
該項目負責人、Pecan Street公司執行長Brewster McCracken說:「我們發現,在住宅設備中,安裝在屋頂的太陽能電池板在提高電力服務的可靠性方面最有效。無需讓消費者改變生活方式或犧牲舒適性,就能實現夏季電力削峰。」
關於對電力需求的削峰率,朝西的太陽能電池板同樣更有利,電池板朝南的住宅為54%,而朝西的為65%。儘管光伏發電只提供約三分之一的住宅用電,但朝西安裝電池板可以提高效果。
McCracken稱,「這一結論適用於德克薩斯州,但不一定適用於其他地區。」在更靠北的地區,也許還有風力及生物質等比太陽光更合適的可再生能源,估計用電尖峰時段也不同。重要的是分析消費者的行為,找到符合當地特點的節能方法。