屋顶可再生能源有让富人变得更富的风险因为后来者将难以接入电网

现在，许多人通过在自己的房产中安装屋顶太阳能电池板和其他小型可再生能源项目而成为“能源公民”。理论上来说，这是一种“双赢”。增加可再生能源可以降低能源成本，并通过替代化石燃料来减少导致地球变暖的二氧化碳排放。但有人担心，随着越来越多的人安装太阳能电池板和其他可再生能源项目，当地电网可能会变得拥挤。

我们想了解这个问题并提出解决方案，我们的最新研究刚刚发表。尽管我们关注的是我们生活和工作的爱尔兰，但世界许多地方也正在发生类似的情况。

我们首先调查了该国的整个电力基础设施，发现如果每个人都想要屋顶太阳能，那么电网只能为所研究的160万电力客户中的5%提供服务。

这是基于每个家庭希望安装6千瓦的可再生能源(例如，在典型房屋一侧安装屋顶太阳能，或单个小型风力涡轮机)，这是爱尔兰微型发电支持计划支持的最大限额。换句话说，如果每个人都安装太阳能电池板，那么95%的家庭将无法将其连接到国家电网。

这似乎反映了加州、西班牙和德国等电网目前的情况，先到者阻碍后来者接入。尽管这些国家在屋顶太阳能的推广方面遥遥领先，但部分电网目前无法安装新设施。

这是不公平的：通常，更富裕的家庭最先安装太阳能光伏发电，并从补贴中受益。它还限制了微型发电对社会脱碳总体目标的作用。

这种情况可以比作抢椅子游戏。

第一个问题是椅子的数量：电网并不是为每个家庭都设计来产生大量可再生能源的。例如，当阳光普照时，每个拥有太阳能电池板的客户都必须立即使用电力或将其输送到电网。

如果只有少数客户发生泄漏，这没什么问题，但在全国范围内，所有泄漏的能量都可能超过电缆的物理容量，从而导致设备损坏的过压或保护跳闸导致的服务中断。为了防止这种情况，电网运营商必须限制可再生能源的接入量。

有一些方法可以从技术上解决这个问题——提供更多的椅子。其中包括投资新电缆，或安装家用电池组和定时电动汽车充电器，以便更好地协调能源使用。但这些想法都伴随着巨大的财务成本。

富裕国家的电网(爱尔兰电网就是一个很好的例子)已经建设了一个多世纪，重新利用它们将是一项不小的壮举。在新兴经济体，由于支付成本的额外困难，做到这一点可能更加困难。

第二个问题是音乐，或者谁先坐。目前的政策允许采用“先到先得”的方式来安装可再生能源，这不可避免地会优先考虑社会的高收入部分，以找到空位坐下来并获得经济利益。

正义影响

随着可再生能源改变电力行业，出现了值得探索的新的正义含义。想象一下，建造一栋房子，或者将来搬到一个地区，发现所有可用的电网都已被占用，并且您不可能连接任何新的太阳能电池板。拥有清洁能源装置的直接好处并不适合您。

我们的研究表明，可以调整这一政策，使电网可用性成为共享资源。首先，我们不需要像爱尔兰的6千瓦补贴那样实行一揽子限制，而是需要对电网进行详细分析，以确定每个家庭有多少可再生能源发电是公平的，或者每个家庭在不影响其他人的情况下可以拥有的最大发电量。

这种计算是必要的，因为“公平份额”因客户而异，因为用户在电网中的位置存在技术限制(他们距离变电站有多远，该变电站为多少人服务，然后如何连接到更宽的网格，等等)。

更好地共享电网的第二种方法是承认一些家庭有钱安装超出其公平份额的电力，而是帮助其他人共同努力。例如，不太感兴趣或没有能力的家庭可以集中购买新的太阳能电池板或风力涡轮机，以换取从这些装置中获得的更便宜的电力。

权益因素

我们应该认识到一些进展。爱尔兰和欧洲机构正在努力实现脱碳目标，可再生能源安装确实正在加速。现在，向低碳能源转型已是不可避免的——问题不在于是否要转型，而在于如何转型。

但可再生能源不应加剧现有的不平等。国内风能和太阳能政策应考虑到公平问题，这意味着我们可以让所有电力客户从清洁能源中获得经济利益，而不仅仅是呼吸更清洁的空气。

我们的新研究为监管机构和政府机构开启了讨论。这与音乐或椅子无关，而是关于爱尔兰及其他地区快速发展的能源行业的公平和所有权的基本问题。

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