根据德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院的研究，拥有太阳能电池板的房屋不需要现场存储来获得太阳能带来的最大经济和环境效益。事实上，与将多余的太阳能直接输送到公用电网相比，储存太阳能用于夜间使用实际上增加了能量消耗和排放。
在1月30日发表在Nature Energy上的一篇论文中，研究人员评估了将家庭储能添加到现有太阳能电池板家庭的权衡，考虑到今天的全能源电网组合，减少了增加储存的利弊。
根据太阳能行业协会的数据，2016年屋顶太阳能装置的数量增长到超过100万个美国家庭。人们越来越关注使用储能来捕获太阳能，以减少对传统公用事业的依赖。但就目前而言，很少有家庭拥有现场存储空间来存放太阳能供以后在家中使用。
“好消息是，太阳能电池板不需要存储，也不需要存储太阳能电池板，”共同作者，机械工程系教授兼UT奥斯汀能源研究所副主任迈克尔韦伯说。“这也反驳了流行的神话，即整合分布式太阳能需要存储，因为它不会在夜间产生能量。”
韦伯和合着者罗伯特·法雷斯是科克雷尔学校的校友，现在是美国能源部美国科学促进会的一名研究员，他使用来自德克萨斯近100家家庭的电力数据分析了家庭储能的影响。由Pecan Street Inc.管理的智能电网试验台，这是一家位于UT Austin的可再生能源和智能技术公司。
他们发现，储存太阳能用于夜间使用会增加家庭每年的能源消耗 - 与使用没有储存的太阳能电池板相比 - 因为每次充电和放电时储存都会消耗一些能量。研究人员估计，向带有太阳能电池板的家庭增加储能会使其年能耗增加约324至591千瓦时。
“我预计存储会导致能耗增加，”Fares表示。“但令我感到惊讶的是，这一增幅可能非常显着 - 全年平均增幅为8%至14%。”
研究人员还发现，基于今天的德克萨斯电网混合物(主要由化石燃料组成)，间接增加储存会间接增加二氧化碳，二氧化硫和二氧化氮的总排放量。排放量的增加主要是由于考虑到存储效率低下所需的能源消耗的增加。由于存储会影响家庭从电网获取电力的时间，因此也会以这种方式影响排放。
研究人员说，如果房主正在寻求减少他们的环境足迹，增加储存不会使家庭更加绿色，但也不应该被解雇。
“太阳能与储存相结合仍然比没有太阳能更加清洁，”Fares说。
对于公用事业公司来说，好处更明确。太阳能存储将峰值电网需求减少8%至32%，太阳能注入电网的幅度减少5%至42%。这对公用事业是有利的，因为它可以减少所需的发电量和输送能力。
“然而，如果电力公司有兴趣减少排放，激励家庭存储可能不是一个好主意，”Fares说。
简而言之，分析表明，今天储存太阳能所提供的环境效益要比直接输送到电网更少，因为储存效率低下的能源最终由来自电网的化石燃料电力所弥补。“这些发现挑战了存储本质上是清洁的神话，但反过来又为公用事业公司提供了有用的见解，”韦伯说。
“如果我们使用存储作为促进采用更多可再生能源以抵消最脏的污染源的手段，那么存储 - 以正确的方式进行并大规模安装 - 可以对电网的整体排放产生有益的影响，”韦伯说。
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