研究表明，气候变化将增加美国住宅屋顶太阳能电池板的价值

根据密歇根大学领导的一项新研究，到本世纪末，气候变化将使美国住宅屋顶太阳能电池板的未来价值增加19%。

该研究将太阳能（VOS）的价值定义为节省电费的家庭经济利益加上向电网出售多余电力的收入，减去初始安装成本。

该研究的作者说，对于许多美国家庭来说，到本世纪末，住宅屋顶太阳能每年增加的收入可能高达数百美元，该研究计划于4月19日发表在《自然气候变化》杂志上。

“鉴于屋顶太阳能装置的平均寿命为25年，今天建造的系统将几乎经历2050年的天气，”该研究的资深作者Michael Craig说，他是UM环境与可持续发展学院能源系统助理教授，以及UM工程学院的工业和运营工程。

“因此，对于家庭来说，在建造太阳能时考虑未来价值是很重要的。如果家庭这样做，我们的研究结果表明，他们将从太阳能中看到更大的价值，并可能决定建造更多。

研究表明，公众对屋顶太阳能未来价值增加的认识可能会刺激该技术的更多采用，这反过来又可以加速美国和全球发电系统脱碳的努力。

该研究的预期财务收益主要是由于气候变暖对住宅空调的需求增加。研究人员表示，影响屋顶光伏系统价值的另一个关键因素是未来太阳能电池板在应对气候变化方面的性能。

Craig及其同事分析了美国17个城市的2,000户家庭的数据，并使用称为RCP-4.5的温和气候变暖情景估计了未来气候下的空调需求和太阳能电池板性能。

几乎所有城市的屋顶太阳能电池板的价值都在增加，无论是在温暖还是寒冷的地方。迈阿密的价值增幅最大，而只有明尼阿波利斯的屋顶太阳能对家庭的经济效益有所下降。

“这是第一项量化屋顶太阳能在气候变化下价值的研究，我们表明，在未来天气下，美国各地的家庭将比在历史天气下从屋顶太阳能中节省更多的成本，”该研究的主要作者Mai Shi说，他是前UM访问博士生，现在在北京清华大学。

根据这项研究，随着家庭制冷需求的增加，更大比例的太阳能发电将用于家庭制冷，而不是出售给电网，使屋顶太阳能系统的所有者受益。

这是因为，在许多州，用于为家庭供电的太阳能通过电费的全部零售成本减少了房主的电费，而发送到电网的电力则以较低的费率计入贷方。

“更大的冷却需求意味着更多的太阳能在家庭中消耗，而不是送回电网，”克雷格说。“对于屋顶光伏业主来说，消耗光伏电池板产生的电力通常比将其输出到电网更有价值。”

在温和的 RCP-4.5 气候情景下，预计所有 17 个研究城市对住宅空间制冷的需求都将增加。研究人员表示，到本世纪中叶，所有城市所有家庭的制冷需求将平均增加35%，到本世纪末平均增加64%。

影响住宅屋顶光伏未来价值的另一个关键因素是太阳能电池板对气温上升和云量变化的响应性能。

太阳能电池板在凉爽、阳光明媚的天气中效果最好。随着气温或云量的增加，太阳能电池板产生的电量会下降。该研究发现，未来的太阳能电池板性能将因美国各地而异，具体取决于天气条件。

在安娜堡、奥斯汀、芝加哥、达拉斯、底特律、休斯顿、路易斯维尔和密尔沃基等城市，气温上升会降低太阳能电池板的效率，但云层覆盖减少可能会增加平均到达太阳能电池板的阳光量。研究人员说，这两个因素“是相反的，但大致相当”，这意味着它们相互抵消。

但巴尔的摩、波士顿、洛杉矶、明尼阿波利斯、纽约市和凤凰城等城市预计将因气候变化而变得更加温暖和多云，这将“显着降低”屋顶太阳能的电力输出。

即便如此，根据该研究，所有17个城市的冷却需求增加可能会超过面板电力输出的变化，从而在几乎所有情况下为屋顶太阳能所有者带来经济收益。明尼阿波利斯是一个例外，未来制冷需求的有限增长将与屋顶太阳能电池板的电力输出减少相结合。

克雷格说，虽然未来屋顶太阳能的经济收益将主要由有能力安装电池板的家庭获得，但已经制定了各种计划来增加可及性，以便更多的人分享预期的收益。

例如，有些计划可以支付太阳能的成本，向低收入人群开放。政府还可以在公共建筑（如补贴住房）上安装屋顶太阳能，以支付资本成本，同时为租户提供太阳能福利。社区太阳能计划可以使整个社区受益，包括那些缺乏手段或能力自己获得屋顶太阳能的家庭。

除了Craig和Shi之外，《自然气候变化》论文的另一位作者是清华大学的习 Lu。

该研究得到了国家重点研发计划、美国国家科学基金、国家自然科学基金和碳中和与能源系统改造项目的支持。