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　　在美國得克薩斯州奧斯汀實施的“山核桃街項目”（Pecan Street Project）發(fā)布了一篇很有意思的關(guān)于太陽能電池板的報告。其內(nèi)容是，安裝在住宅屋頂?shù)奶柲茈姵匕宄蛭鞣綍r，對系統(tǒng)電網(wǎng)造成的負擔要比朝向南方時更小，可以有效提高系統(tǒng)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(qū)進行現(xiàn)場試驗，以積累住宅中的用電數(shù)據(jù)。穆勒地區(qū)將機場重新開發(fā)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，其余約50棟住宅擁有純電動汽車。2013年12月，筆者來到了穆勒地區(qū)，就該項目的最新成果進行了采訪。

　　對于奧斯汀的52棟屋頂裝有太陽能電池板的住宅的數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果顯示，朝西的太陽能電池板與朝南的電池板相比，對系統(tǒng)電網(wǎng)造成的負擔要小。

　　比如，在夏季的電力需求高峰時段——下午3點至下午7點之間，朝西的太陽能電池板的發(fā)電量比朝南的電池板多49％，發(fā)電量曲線與住宅用電量曲線十分接近（圖1）。高峰時段由電網(wǎng)供應(yīng)的電力可以相應(yīng)地減少。

　　1 朝西的太陽能電池板的發(fā)電量與朝南的電池板相比，更接近家庭用電高峰時段的電量



　　藍線表示朝南的太陽能電池板發(fā)電量，黃線表示朝西的電池板發(fā)電量，灰線為家庭用電量。這是夏季的數(shù)據(jù)（出處：美國Pecan Street公司）

　　該項目負責人、Pecan Street公司首席執(zhí)行官Brewster McCracken說：“我們發(fā)現(xiàn)，在住宅設(shè)備中，安裝在屋頂?shù)奶柲茈姵匕逶谔岣唠娏Ψ?wù)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(xiàn)夏季電力削峰。”

　　關(guān)于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％。盡管光伏發(fā)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(jié)論適用于得克薩斯州，但不一定適用于其他地區(qū)。”在更靠北的地區(qū)，也許還有風力及生物質(zhì)等比太陽光更合適的可再生能源，估計用電高峰時段也不同。重要的是分析消費者的行為，找到符合當?shù)靥攸c的節(jié)能方法。

　　分析2500多次EV充電行為

　　該項目還取得了另一項值得深思的成果，那就是，EV充電行為因“分時定價”（TOU：Time Of Use）而轉(zhuǎn)向用電量少的夜間。

　　穆勒地區(qū)在約1.3平方公里內(nèi)聚集了50戶擁有EV的家庭，是美國有名的EV高密度地區(qū)。該項目隨機選擇了穆勒地區(qū)30戶擁有EV的家庭，分析了從2013年6月1日到8月31日中的2500多次充電行為。

　　實證試驗將這些家庭分為導入TOU的家庭和未導入TOU的家庭，分析了一天內(nèi)EV充電產(chǎn)生的用電量走勢，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TOU會讓EV用戶轉(zhuǎn)向夜間充電（圖2）。在高峰時段——下午3點到7點之間，導入TOU的家庭的用電需求低于未導入TOU的家庭，但從夜里零點開始，二者的用電需求發(fā)生逆轉(zhuǎn)，直到凌晨5點，導入TOU的家庭的用電需求均大于未導入TOU的家庭。

　　2工作日EV充電所產(chǎn)生的電力需求

　　藍線為使用TOU（分時定價）服務(wù)的家庭的EV電力需求，綠線為未簽署TOU協(xié)議的家庭的EV電力需求。紅線為充電行為產(chǎn)生的預(yù)計電力需求（出處：美國Pecan Street公司）

　　未導入TOU（采用普通電價）的家庭中，22％的EV充電是在高峰時段（下午3點至7點）進行。而導入TOU的家庭中，只有12％的充電是在高峰時段進行。從中可以看出，如果導入TOU并提高高峰時段的電價，就會有很多EV用戶避開高峰期充電。

　　McCracken表示，“在擁有EV的家庭中，EV充電在用電量中占很大比重。但是，這一點能夠控制，可以避開高峰期轉(zhuǎn)向夜間充電。”

　　科羅拉多州也參與該項目，在三個州獲得數(shù)據(jù)

　　除了穆勒地區(qū)，奧斯汀市還有的約250棟住宅參與了山核桃街項目。也就是說，奧斯汀共有約500棟住宅參與。除了奧斯汀之外，還有德克薩斯州其他城市的約400棟住宅，以及加利福尼亞州圣地亞哥的約50棟住宅參與了該項目，住宅總數(shù)達到了約1000棟。

　　另外，科羅拉多州也決定在2014年加入，這樣，該項目就可以收集并分析更多地區(qū)的數(shù)據(jù)，包括住宅用電量、太陽能電池板的發(fā)電量，以及消費者的EV充電動向等。

　　該項目收集的數(shù)據(jù)已與全世界15個國家的50所大學和研究機構(gòu)共享，包括西班牙馬德里大學、澳大利亞南昆士蘭大學、印度孟買大學及印度技術(shù)研究所等。每年還召開兩次會議，與各大學的研究人員進行信息交流和討論。

　　亞洲方面，除了印度之外，臺灣的大學與機構(gòu)也參與了該項目。目前還沒有日本的大學參與，但McCracken表示十分歡迎，稱“希望日本的大學務(wù)必參與進來。”