估算太阳能发电和EV的利用对脱碳的贡献程度

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摘   要：研究小组以巴黎及其周边为对象，估算了利用屋顶光伏和电动汽车（EV）作为蓄电池的“SolarEV城市概念”对城市脱碳的贡献程度，结果发现，在经济效率最大化的情况下，根据2030年的成本估算，能源成本将减少23%。

关键词：太阳能、EV、脱碳、巴黎、蓄电池

日本东北大学的研究小组估算了利用屋顶光伏和电动汽车（EV）作为蓄电池的“SolarEV城市概念”对城市脱碳的贡献程度。

此前，研究小组经研究表明，利用屋顶光伏（PV）和EV蓄电池可以对城市的脱碳产生重大影响（SolarEV城市概念）。研究中，研究小组分析了日本、韩国、中国深圳、印度尼西亚雅加达、泰国曼谷等城市，结果发现，使用屋顶光伏和EV作为蓄电池可以显着促进城市脱碳并降低能源成本。

在这项研究中，研究小组与法国一家研究机构展开合作，分析了法国巴黎的情况（作为《巴黎协定》通过的重要舞台）。由于巴黎地处高纬度地区（北纬48.9度），因此太阳能发电存在太阳能发电季节性波动较大、冬季能源需求较高等不利因素。

研究小组使用技术经济性分析，以2019年为基准年，每小时计算了使用屋顶光伏和EV作为蓄电池时与电网电力和内燃机乘用车相比的电力自给率、CO₂减排率等。

假设最大屋顶面积为整个城市的70%，所有乘用车都替换为电动汽车，将一半的EV电池用作PV蓄电池，进行了分析。研究小组还分析了巴黎及其周边地区法兰西岛的情况。

由于巴黎是一个高度城市化的地区，因此屋顶光伏发电所能提供的电力仅30%左右。此外，由于大部分光伏发电直接在城市内消耗，因此即使将EV用作蓄电池，效果也有限。

然而，研究发现，在住宅等低层建筑较多的法兰西岛，屋顶光伏发电可满足2019年全年电力需求的约78%。

研究还发现，即使考虑供需平衡和EV的电力需求，通过使用EV作为蓄电池，也可以提供约60%的电力。

在经济效率最大化的情况下，根据2030年的成本估算，能源成本将减少23%。换句话说，为了利用屋顶PV和EV实现巴黎的脱碳，有必要将周边地区纳入其中进行建设。

研究小组相信，未来如果利用有望降低成本的PV和EV，能够增加廉价、不排放CO₂、可调节的电力供应，将有助于CO₂排放设备和活动的进一步电气化，从而有可能进一步促进脱碳。

（1）征稿启事