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光伏發(fā)電系統(tǒng)，簡稱光伏，也稱為PV系統(tǒng)或太陽能系統(tǒng)，是一種通過光伏提供可用太陽能的電力系統(tǒng)。出于多種顯而易見的因素，如環(huán)保和現(xiàn)代化進(jìn)步理念，光伏用戶和電動車客戶其實(shí)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板。
“根據(jù)我們的內(nèi)部調(diào)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(lǐng)先的太陽能電池板供應(yīng)商Sunrun公司產(chǎn)品和戰(zhàn)略發(fā)展高級副總裁尼克?斯莫伍德（Nick Smallwood）說。
美國的純電動汽車總量仍然很低，市場占有率只有2%左右。未來五年，美國的純電動汽車銷售預(yù)計(jì)將每年增長40%以上；全球能源咨詢公司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)測到2050年，美國將有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%）將在家中進(jìn)行。
這是顯而易見的。這些車主也隨即將成為太陽能供電的最佳定向消費(fèi)群。
“電動汽車是進(jìn)入太陽能和其他可持續(xù)技術(shù)的一個很好的過渡。”電動汽車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，“當(dāng)越來越多的人開始用太陽能為電動汽車充電時，太陽能的價值也會隨即增加。”
其次，電動車使家庭用電及電費(fèi)增長很多，每年額外產(chǎn)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升級和更高額的賬單沒有心理準(zhǔn)備。”
據(jù)太陽能公司SolarReviews調(diào)查顯示，擁有家用太陽能的電動車主每年為汽車充電的費(fèi)用低至200美元。如果用太陽能為電動車充電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平方米太陽能電池板每年能夠?yàn)殡妱悠囂峁┲辽?000公里續(xù)航里程所需的電量
太陽能價格上升
由于供應(yīng)成本上升，3月中旬，特斯拉在一周內(nèi)兩次提高其車輛價格?，F(xiàn)在，該公司其他業(yè)務(wù)部門之一也面臨著成本上升的壓力――它正在提高其太陽能電池板的安裝價格。
根據(jù)太陽能產(chǎn)業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，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(xiàn)整體上漲。
特斯拉在2020年擁有太陽能屋頂行業(yè)的最低價格，價位為1.96美元/瓦，但門戶網(wǎng)站Electrek最近的一份報(bào)告顯示，隨著時間的推移，太陽能發(fā)電裝置成本提高，特斯拉太陽能在加州的定價現(xiàn)在是2.31美元/瓦。
由于供應(yīng)鏈問題，該公司也推遲了一些太陽能屋頂安裝工作。
特斯拉報(bào)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財(cái)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，與任何插座都適配，適合涓流充電和緊急情況。但車主們都不會只依賴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(dāng)于一個電烘干機(jī)。
因此，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工作人員對它進(jìn)行升級。
阿爾法羅說：“作為家庭電氣化的一部分，最無預(yù)警的支出之一是安裝，它可能是充電硬件本身價格的兩倍。這為同時捆綁光伏、儲能或電動車升級提供了充分的理由。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，甚至已經(jīng)對電力系統(tǒng)進(jìn)行了升級，那么將它們捆綁在一起便可以減少長期投資。”
對于企業(yè)來說，這也是開展重復(fù)業(yè)務(wù)的好機(jī)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(fù)荷。
SunPower公司的首席產(chǎn)品官內(nèi)特?科爾曼（Nate Coleman）表示：“很多時候，房主第一次使用太陽能，但沒有使用存儲設(shè)備，現(xiàn)在他們都開始重新考慮自己的系統(tǒng)，使用存儲并擴(kuò)大光伏發(fā)電規(guī)模，為未來的電氣化做準(zhǔn)備。如果他們未來計(jì)劃購買電動車，企業(yè)可以將未來的能源使用納入最初的太陽能設(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皮卡在燃油車時代一直是美國最暢銷的汽車，因此，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，它將實(shí)現(xiàn)雙向充電。Sunrun正與福特合作開發(fā)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，F(xiàn)150 Lightning產(chǎn)能將翻倍，達(dá)到每年15萬輛。
F150 Lightning的買家會自動收到80安培的Ford Charge Station Pro產(chǎn)品，家庭集成系統(tǒng)可以通過Sunrun購買。福特智能后備電源能夠儲存131千瓦時能量，并提供高達(dá)9.6千瓦的電力（有可能為家庭提供長達(dá)3天的全部電力，如果與太陽能電力搭配，則長達(dá)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(dāng)然還有太陽能電池板和電池在這中間的角色。
最近，大眾汽車發(fā)布了電動版本面包車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）也分別與寶馬和通用展開了相關(guān)合作。
電力負(fù)載管理系統(tǒng)
伴隨著電動車使用率的逐步提升，家庭住宅的電力基礎(chǔ)設(shè)施也需要調(diào)整，這同樣是太陽能安裝商的一個大好機(jī)會。
假設(shè)最終大部分家庭都開始購置1-2輛電動車，電力負(fù)載管理（通過獨(dú)立的全家庭負(fù)載管理系統(tǒng)或集成在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發(fā)布報(bào)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(dá)19千瓦。如果一個家庭安裝了兩個或更多充電樁，它們可以連接到一個負(fù)載管理系統(tǒng)，當(dāng)兩個充電樁同時充電時，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，它還提供了用戶友好的客戶洞察力。”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。上述來自Pecan Street的分析估計(jì)，在美國，多達(dá)4800萬戶家庭在完全電氣化之前可能需要首先升級家里的配電板。
這不僅僅是房子過于老舊的問題。太陽能門戶網(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)，作為其太陽能準(zhǔn)備的一部分。
電源管理公司伊頓公司已經(jīng)在100個家庭進(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(yīng)用程序中提供調(diào)度，說明每天什么時候給汽車充電，還有什么東西不會在那個時候開啟，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)家庭電動車充電/全電力家庭的旅程才剛剛開始，為了最大限度地發(fā)揮太陽能的價值，安裝人員應(yīng)該現(xiàn)在就開始調(diào)整系統(tǒng)并引導(dǎo)客戶去做。
科爾曼說：“這是一個更廣泛生態(tài)系統(tǒng)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(xí)慣電氣化，習(xí)慣電動車和太陽能的話，也將有助于他們未來生活的規(guī)劃。”
在一線工作的安裝人員也時常注意到家庭以外電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的缺陷，客戶有時會因此不得不放棄升級或更換配電板。
“當(dāng)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(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施太過時了，客戶需要花費(fèi)的成本會超過他們的心理預(yù)期。”科爾曼指出，“隨著時間推移，這樣的狀況只會更加頻繁地發(fā)生。因此，為了全力向電氣化邁進(jìn)，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的升級必須要重視。”
原標(biāo)題：如何讓光伏發(fā)電賦能電動汽車?
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