对于某些人来说，脱离电网是一种经济利益，但对于贫困家庭和环境来说却是一种威胁
您想永远不再有电费账单吗？技术的进步使一些消费者能够脱离电网——这一举措曾经只有能够负担相关费用的超级富豪或愿意用便利换取自由的生存主义者才能做到。现在情况已经不同了。我与能源研究员赛义德·阿里·萨达特 (Seyyed Ali Sadat) 合作撰写的一项最新研究表明，经济平衡已经发生转变，现在许多家庭通过切断与电网的联系可能会在经济上得到改善。然而，这可能并不是一件好事。
我们是怎么走到这一步的？
2000 年代，太阳能价格昂贵。太阳能行业的目标是将太阳能电池板的成本降至每瓦 3 美元以下，因为这样太阳能发电的成本足够低，即使没有补贴也能在经济上具有竞争力。一年来，太阳能成本大幅下降。
到 2011 年，我们首次在美国和加拿大证明，太阳能发电的平准化成本已达到电网平价。这意味着人们可以拥有一个净计量、与电网连接的太阳能系统，并支付与电网成本相同的电费。
白天，当您积累太阳能电力信用时，您的电表会向后旋转，晚上，当您使用电网电力时，电表会向前旋转。如果您正确调整太阳能的大小，您将永远不会支付电费。
2011 年我搬到密歇根后，安装了太阳能，投资回报率超过 10%。密歇根理工大学的许多其他教职员工也做了同样的事情，我们地区是第一个达到密歇根州任意规定的 1% 分布式发电限制的地区。
太阳能成本不断下降，十年后，我与瑞典的一位工程师合作——瑞典几乎每家每户都配有热泵——证明太阳能成本如此之低，以至于可以有效地补贴热泵，使密歇根州北部和安大略省实现盈利。虽然投资回报率不高——只有几个百分点——但足以使太阳能供暖比天然气更可行。
电力公司的担忧
如今，美国热泵的销量已经超过了普通炉子，但加拿大对热泵的接受度仍然不高。太阳能电池组件的价格已降至每瓦 1 美元以下。
这种转变引起了一些电力公司的担忧；在传统的商业模式下，每增加一个太阳能客户都会减少他们的利润。有远见的公司会接受太阳能，并为客户提供资金。有些公司甚至会租用客户的屋顶来使用太阳能电池板。
然而，许多电力公司却另辟蹊径，试图削弱净计量。一些公司操纵费率结构，提高客户不可避免的费用，同时降低电费，使净计量太阳能系统对客户吸引力降低。由于离网系统现在更便宜，这种策略可能会让客户望而却步。
太阳能成本持续下降，目前已是史上最低成本。电池成本去年也下降了50%以上。
脱离电网是一个现实选择
目前，并网住宅太阳能系统占据市场主导地位，这主要是由于历史净计量。随着公用事业费率结构逐渐脱离实际净计量，增加不可避免的费用或限制电网接入，太阳能消费者发现脱离电网变得更加经济可行。
我们最近的研究表明，由于这些费率结构的变化，脱离电网对许多家庭来说在经济上是有利的。
以圣地亚哥的一个典型家庭为例。在离网系统（太阳能、柴油发电机和电池）上最初投资 20,000 美元后，他们支付的电费比继续接入电网时少 45%。
该系统仅需六年即可收回成本，即使更换电池，第八年也能收回成本。在该系统的整个使用寿命期间，这些家庭可以节省超过 40,000 美元的电费。
加利福尼亚州圣地亚哥离网项目的现金流。各种颜色的条形图显示每年的现金收入或支出，黑线显示每年的总金额，直到第 25 年的终生储蓄。来源：Sadat and Pearce，2024 年
自从我们利用一年前的数据进行分析以来，电池成本进一步下降，投资回报率也随之提高。以前处于经济可行性边缘的地区现在显然是电网叛逃的机会。
这些趋势，再加上电网电力成本的增加以及太阳能和电池成本的下降，使得经济电网缺陷成为一个突出的问题。
但这也引发了对潜在“公用事业死亡螺旋”的担忧，随着越来越多的客户为了省钱离开电网，剩下的客户将面临更高的电力成本，从而导致更多的人离开，直至公用事业公司破产。
留在电网上
这一趋势引发了两大担忧。首先，那些负担不起脱离电网的人（通常是最贫困的家庭）最终将为电网剩余的化石燃料电力支付最高费用。脱离电网需要高昂的前期成本，并不是每个人都能负担得起。
其次，我们的研究表明，用作离网太阳能和电池系统备用电源的柴油发电机将造成严重污染——在某些地方甚至比电网污染还要严重。
我们的结果表明，监管机构必须考虑到，在不久的将来，大规模光伏柴油发电机电池系统脱离电网的可能性非常大。为了防止公用事业的死亡螺旋和碳排放增加，我们必须制定鼓励太阳能生产商留在电网中的费率结构。
监管机构最糟糕的做法就是允许电力公司为了短期利润而增加不可避免的成本。这可能会适得其反，因为从长远来看，电力公司将完全失去客户。随着太阳能和电池成本持续下降，这个问题只会变得更加紧迫。
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