可插入墙上插座的太阳能电池板
摘要
随着加利福尼亚州等州通过放宽监管的法律,即插即用的阳台太阳能板正在美国迅速普及,有望降低家庭发电成本。
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缓存时间: 2026/10/12 15:48
# 插上墙壁插座就能用的太阳能板即将随处可见
来源:https://www.nationalgeographic.com/environment/article/balcony-plug-in-solar-panels-renewable-energy
在犹他州南盐湖城郊区一条安静的街道上,一场能源革命正在萌芽\. 在那里,一栋不起眼、面积一千平方英尺的世纪中期住宅的备用卧室外,摆着三块倾斜放置的太阳能板,插在附近的插座上\.
安装大型屋顶太阳能系统需要克服复杂的技术障碍,且费用高昂,而安德鲁·莱昂和维多利亚·毛罗家草坪上的这套设备则小巧、便携又便宜\. 这套装置产生的电力足以供笔记本电脑、照明灯和一些家电使用,包括冰箱\.
插电式太阳能也被称为阳台太阳能,因为公寓住户也能使用,正在美国迅速普及\. 加利福尼亚州是最新一个通过法律简化繁琐手续的州,此前,这些手续一直阻碍着希望利用少量太阳能板发电的消费者\.
犹他州于2025年春季率先将阳台太阳能合法化,随后又有九个州 (https://www.brightsaver.org/is-plug-in-solar-legal)通过了类似法律——科罗拉多州、康涅狄格州、缅因州、马里兰州、新罕布什尔州、新泽西州、佛蒙特州、弗吉尼亚州,以及如今的加利福尼亚州\. 纽约州议员已通过一项法案,目前正等待州长签署,另有近二十多个州的议员提出了类似法案\.
插电式太阳能系统通常由一至三块太阳能板组成,以确保功率不超过法律允许的上限,让用户能够节省电费,并减少使用燃烧化石燃料发电的电厂所供应的能源\. “能够自己发电,而且成本比向电力公司买电更低,这种吸引力对美国人来说是普遍的,”加拿大安大略省西安大略大学的电气工程师约书亚·皮尔斯 (https://www.eng.uwo.ca/electrical/faculty/pearce_j/index.html)说,他早在十年前就阐述了插电式太阳能的优点 (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038092X16301815)\.
*\(**极端天气与气候变化之间的联系从未如此清晰* (https://www.nationalgeographic.com/science/article/scientists-accurately-pinpoint-climate-contribution-extreme-weather)*\)*
对大多数家庭来说,电力由远处的电厂产生,再通过输电线路送来\. 使用屋顶太阳能发电的住宅,会通过配电箱将电力接入家中,多余的电力则回流至电力公司的电网\. 但插电式系统产生的电力会留在家中\. 太阳能板连接着一个称为逆变器的小金属盒,插入插座后,电流便会输送到住宅内的其他插座\. 负责政策非营利组织“犹他清洁能源”可再生能源项目的詹妮弗·伊登 (https://utahcleanenergy.org/staff/jennifer-eden-ms/)表示,这类系统通常能满足普通家庭用电量的10%至30%\.
这类设备在欧洲尤其受欢迎\. 瑞典家具连锁店宜家在德国销售插电式太阳能套件,而德国在过去几年中已安装了一百多万套设备 (https://strom-report.com/balkonkraftwerk/)\.
随着更多美国州批准这项技术,以及更多产品上市,“它将像热销商品一样迅速普及,”皮尔斯预测\. 他在2017年发表的一篇期刊文章中计算,若广泛采用这种技术,居民每年预计可节省130亿美元 (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148116310035)的电费;他说,如今电价大幅上涨,这个数字会更高\. 伊登说,人们尤其高兴的是,“现在有了一种入门太阳能的方式,不必花费数万美元,而且没有自有住房的人也能使用”\.
在电价尤其高的州,居民能够节省可观的费用\. 尼克·丹茨独自住在科罗拉多州柯林斯堡一套现代化的两居室豪华公寓里,他读到插电式太阳能在德国很受欢迎后,便迫切想要尝试\. 科罗拉多州每年有超过200个晴天,而丹茨的公寓朝向西南,是收集阳光的理想方向之一\. \(正南方向最为理想\.\)
今年夏天,他所在的州通过了有关插电式系统的法律后,他联系了总部位于加利福尼亚州的清洁能源非营利组织 Bright Saver\. 为鼓励人们采用可再生能源,Bright Saver 以不加价的方式销售插电式系统\. 丹茨花了不到300美元购买了一套单块太阳能板装置,用金属夹将其固定在三楼的小阳台外侧\.
这套系统曾数次导致他公寓的断路器跳闸,使电脑断电,但换了一个逆变器后,问题就解决了\. 丹茨估计,自8月以来,他节省的电费已超过300美元\. 丹茨担任列车乘务员,每周有四天不在家,“太阳能板基本上为我所有处于待机状态的设备供电,”他说\. 他计划不久后搬到一套阳台更大的公寓,希望能在那里挂上三块太阳能板,这是该州法律允许的最多数量\.
*\(**脱离电网以应对气候灾害* (https://www.nationalgeographic.com/environment/article/microgrids-energy-natural-disasters-climate)*\.\)*
一些电力公司表示担忧,认为插电式装置可能将电力送回电网,导致在线路上作业的员工触电\. 但皮尔斯发现,美国销售的微型逆变器均不具备这种能力 (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038092X16301815)\. 今年早些时候,检测公司 UL Solutions 为插电式太阳能系统制定了安全标准,并已认证了一家制造商\.
皮尔斯也听到过一些担忧,认为输送到墙壁插座中的电力可能导致老旧住宅的电线起火,但他说,尽管欧洲已经广泛采用这项技术,“这种情况在欧洲从未发生过”\. 6月,英国政府测试了该国市场上的几种产品,发现不存在直接的电气危险 (https://www.gov.uk/government/publications/plug-in-solar-electrical-safety-study),但部分产品存在一些小问题,例如在承受过大负荷时未能足够迅速地触发断路器跳闸\.
有意购买的人面临的一个障碍,是地方规定可能限制阳台太阳能的使用,即使在已将其合法化的州也是如此\. 莱昂和毛罗对此有切身体会:他们担心屋后众多树木会遮挡阳光,于是将太阳能板摆在屋前\. 但不久后,一名负责分区规划的工作人员就敲响了他们的门,告知市政规定禁止在那里放置太阳能板\. 这对夫妇的插电式太阳能板目前仍留在原处,同时他们正与分区规划委员会沟通,希望能放宽这些限制\.
莱昂和毛罗的空调和大型家电仍然使用电网供电,但自5月以来,他们已在犹他州通常较低的电费账单上累计节省了近100美元\. 毛罗尤其喜欢它对环境的益处,因为太阳能不会排放导致气候变化的温室气体\. 专家估计,即使是生产太阳能板所消耗的能源,也能在使用不到两年后得到抵消 (https://iea-pvps.org/key-topics/t12-lci-pv-systems-2026/)\.
“刚听说的时候,我们觉得这简直好得令人难以置信,只要把太阳能板插到墙壁插座上,就能发电,”毛罗说\. “但事实证明,要生产清洁能源并省钱,我们真的只需要这么做\.”
**梅丽尔·戴维兹·兰道**是一位居住在南佛罗里达州的健康与环境记者及小说家,曾多次获奖\.
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