ソーラーパネルとバッテリーバックアップシステムの選び方

インフレ抑制法における太陽光発電およびバッテリー設置税還付の延長に関する情報を追加しました。

誰もが停電時に照明を点灯し続ける方法を探しています。一部の地域では、天候がますます激しくなり、送電網が数日間にわたって停止する状況が続いており、従来の化石燃料ベースのバックアップシステム、つまりポータブル発電機や常設発電機の信頼性がますます低くなっているように思えます。私たちがインタビューした十数人の設置業者、メーカー、業界専門家によると、住宅用太陽光発電と蓄電池（かつては難解なニッチ産業だった）の組み合わせが、急速に災害対策の主流の選択肢になりつつあるのはこのためだという。

住宅所有者にとって、屋上のソーラーパネルから充電される数キロワットのバッテリーは、自然災害が発生した場合の回復力を約束します。これは、送電網が復旧するまで重要なデバイスや家電製品を稼働し続けるための信頼性の高い再充電可能な瞬間電力源です。公益事業者にとって、このような設備は、近い将来、より安定した低炭素電力網を実現することを約束します。ご自宅に合わせて設置する方法をご紹介します。（ステッカーショックに備えてください。）

基本的な快適さと通信能力を維持したいと考えている人にとって、停電時のバックアップ電源は非常に重要です。これをより大規模なシステムにスケールアップすると、基本を超えて、電力網の電力が復旧するまでのより多くの時間、より多くのアプライアンスやツールをバックアップできます。これらのソリューションはカスタマイズされすぎているため、特定のバッテリーを推奨したり、送電網が停止したときに住宅を稼働させるために必要な蓄電量のキロワット時を提案したり、バッテリーの充電を維持するために必要な太陽光発電の量を概説したりすることはできません。また、特定のエネルギー需要、予算、場所 (ほぼすべての州や電力会社には独自のインセンティブプログラム、リベート、税額控除があります) など、他の変数もすべて購入決定の要素となることにも留意してください。 2022 年の連邦インフレ削減法には、既存の太陽光発電システムにバッテリーバックアップを追加する決定に影響を与える可能性のあるインセンティブも含まれています。2032 年までに、連邦政府に申告する際に、プロジェクトコストの 30% を税額控除として請求できるようになります。 IRS。

私たちの目的は、あなたが 3 つのことを考えられるように支援することです。1 つは、自宅に太陽電池バックアップを設置する理由とその理由について自問する必要がある質問、設置希望者と会うときに尋ねるべき質問、そして、太陽電池バックアップを設置するかどうかという質問です。蓄電池システムは主に、自宅の回復力や将来の送電網全体への投資を意味します。ニューヨーク州北部にあるフィンガーレイクス・リニューアブル・ソーラー・エナジーの創設者レベッカ・カーペンター氏は、「これは私の会話の最初の1時間半と同じだ。人々に考えるべきことを伝えるというものだ」と語った。

その理由はわかります。設置例を確認し、購入希望者の役割を果たし、すべてを頭で理解するだけでも何時間も調査する必要がありました。そして、私はこの投資を行うすべての人に共感します。請負業者の選択からシステムの設計やメーカー、資金調達に至るまで、多くの重要な決定を迫られることになります。そしてそのすべてが専門用語の層に包まれています。電池メーカー Sonnen の CEO、Blake Richetta 氏は、直面する大きな課題の 1 つは、単にこの情報を顧客向けに翻訳すること、つまり彼の言葉を借りれば「一般の人にとっておいしいものにする」ことだと語った。太陽電池ストレージを採用すべきかどうか、どのように、そしてなぜ採用すべきかという問題に対処する簡単な方法はありません。

このガイドを始めるまで、私の太陽光発電に関する唯一の経験は、高原の砂漠の牧場で太陽光発電を利用した牛の柵に衝撃を受けたことだけでした。そこで、太陽電池ストレージに関する短期集中講座を自分に与えるために、私は 6 社の電池メーカーの創設者や幹部を含む十数人の関係者と話をしました。マサチューセッツ州、ニューヨーク州、ジョージア州、イリノイ州出身の経験豊富な設置者 5 名。 EnergySage の創設者は、住宅所有者に太陽光関連のすべてについて無料で詳細なアドバイスを提供する、評判の高い「公平な太陽光発電の仲人」です。（EnergySage の設置業者はベテランであり、料金を支払うと、同社の承認された請負業者のリストに掲載されるようになります。）幅広い視野と深い知識を提供するために、私は国内の必ずしもそうとは限らない地域の設置業者を探しました。太陽光発電に優しいと見なされている人々だけでなく、貧しい農村地域への太陽光発電の供給に注力している人々など、さまざまな背景を持つ人々も含まれています。プロセスの後半で、私はただの楽しみのために、設置業者と私の兄と義理の妹（テキサス州の太陽光発電とバッテリーの購入予定者）との電話に参加して、プロがどのような種類の質問をしたのかを聞きました（逆も同様）。新しいインストールの計画について。

バックアップバッテリーストレージを備えたソーラーパネルは新しいものではありません。人々は何十年もの間、太陽光発電を貯蔵するために鉛蓄電池のバンクを使用してきました。しかし、これらのシステムはかさばり、定期的なメンテナンスが必要で、有毒で腐食性の材料に依存しており、多くの場合、別の耐候性構造に収容する必要があります。一般に、それらは地方のオフグリッド用途に限定されます。このガイドは、ソーラーパネルが自分自身とグリッドの両方に電力を供給する、いわゆるグリッドタイドソーラーシステムに焦点を当てています。したがって、私たちは代わりに、2010 年代に初めて登場した最新のコンパクトで大容量のリチウムイオン電池について話しています。

多くの人にとって、そのようなシステムについて最初に聞いたのは、2015 年に発表された Tesla の Powerwall でした。EnergySage の創設者 Vikram Aggarwal 氏によると、2022 年の時点で、米国では少なくとも 26 社がリチウムイオン蓄電システムを提供していますが、製造業者はわずか 7 社です。ほぼすべてのインストールに対応します。シェアが高い順に、これらのメーカーは Enphase、Tesla、LG、Panasonic、SunPower、NeoVolta、Generac です。研究を始めると、これらの名前のいくつかに遭遇する可能性があります。ただし、できるだけ幅広い選択肢を確保するには、複数の請負業者と話をすることが重要です。ほとんどの請負業者は 2 ～ 3 社のバッテリーメーカーとしか取引していないからです。 (以下の段落で説明するように、バッテリー間の違いは主に、化学的性質、バッテリーが使用する入力電力のタイプ、ストレージ容量、および負荷容量に帰着します。)

ただし、基本的には、すべてのバッテリーが同じように機能します。日中は屋上のソーラーパネルからの電力を化学エネルギーとして蓄え、必要に応じて放出します (最も一般的なのは、ソーラーパネルがアイドル状態である夜間です)。停電中）家の電化製品や備品を稼働し続けることができます。また、すべてのバッテリーは、ソーラーパネルが生成するのと同じ種類の DC (直流) 電力によってのみ充電されます。

しかしそれ以外にも、多くの違いがあります。「バッテリーは同じように作られるわけではありません」とアガルワル氏は言う。「それらは化学的性質が異なります。ワット数も異なります。アンペアも異なります。そして、特定の時間にバッテリーからどのくらいのアンペア数を取り出すことができるか、つまり、同時に何台の電化製品を実行できるでしょうか? 画一的なものはありません。全て。"

バッテリーが蓄えることができる電力量 (キロワット時単位で測定) は、もちろん計算の重要な要素になります。お住まいの地域で長時間の停電がほとんどない場合は、小型で安価なバッテリーがニーズに合う可能性があります。お住まいの地域の停電が長期間続く場合は、より大きなバッテリーが必要になる場合があります。また、停電が絶対に許されない重要な機器が自宅にある場合、そのニーズはさらに高まる可能性があります。これらはすべて、設置業者に連絡する前に考慮すべき事項です。設置業者はあなたのニーズに耳を傾け、あなたの考えを洗練させるのに役立つ質問をしてくれるはずです。

他にもいくつかのことを考慮する必要があります。

1 つ目は、蓄電池の設置と同時に新しい太陽光発電システムを設置するのか、それとも既存のシステムにバッテリーを後付けするのかということです。

すべてが新しい場合は、バッテリーの選択とソーラーパネルの選択の両方で幅広い選択肢が得られます。新しい設置の大部分は、DC 結合バッテリーを使用します。つまり、パネルで生成された DC 電気が家に供給され、バッテリーが直接充電されます。次に、電流はインバーターと呼ばれる装置を通過し、DC (直流) 電気を家庭で使用されるタイプの AC (交流) 電気に変換します。このシステムは、バッテリーを充電する最も効率的な方法を提供します。ただし、高圧直流を家庭に供給する必要があるため、専門的な電気工事が必要です。また、私が話を聞いた人の何人かは、高電圧 DC の安全性について懸念を表明しました。

そのため、代わりにいわゆるAC結合バッテリーを選択し、各パネルの後ろにマイクロインバーターを使用して出力をACに変換する太陽電池アレイを屋根に設置することができます（つまり、高電圧電流が家に入らないことを意味します）。バッテリーを充電するには、バッテリー自体に組み込まれたマイクロインバーターが電気を DC に再変換し、バッテリーが家庭に電力を送信するときに再び AC に変換されます。 AC 結合バッテリーは、変換のたびに電気エネルギーの一部が熱として失われるため、DC 結合バッテリーよりも効率が低くなります。各アプローチの長所、短所、および相対的な安全性について設置者と率直に話し合ってください。

すでに太陽電池アレイをお持ちで、バッテリーを設置したい場合、大きなニュースは、それが可能になったことです。フィンガーレイクス・リニューアブルズのレベッカ・カーペンター氏は、「私はこの仕事を20数年やってきましたが、実際にシステムを見て改修できるのは素晴らしいことです」と語った。「システムを改修する選択肢がまったくなかったときのことを覚えています。送電網が停止したら、太陽光発電はまったく使用できなくなります。」

解決策は、2 つの重要な機能を提供するハイブリッドインバータにあります。まず、入力を AC または DC として受け取り、次にソフトウェアを使用して入力が必要な場所を特定し、必要な変換を行います。「それは二者択一だ」とカーペンター氏は語った。「バッテリーの充電[DC]、家庭用または送電網[AC]に使用しています。十分な電力が供給されていれば、両方の用途に同時に使用しています。」彼女が「不可知論的」ハイブリッドインバーターと呼ぶものは、いくつかの異なるブランドのバッテリーで動作できるため、バッテリーシステムを改造するのに特に価値があると彼女は付け加えた。一部のバッテリーメーカーでは、ハイブリッドインバーターが自社のバッテリーでのみ動作するように制限されています。カーペンター氏は、不可知論的なインバーターのメーカーの 1 つとしてサニーアイランドを挙げました。ソルアークも一例です。

すでに太陽電池アレイをお持ちで、バッテリーを設置したい場合、大きなニュースは、それが可能になったことです。

第 2 に、ハイブリッドインバータはいわゆるグリッド信号を生成できます。太陽電池アレイが機能するには、グリッドがオンラインであることを感知する必要があります。その信号が失われると、つまり送電網の停電が発生すると、電力が復旧するまで動作を停止します。これは、その時までは力が無いことを意味します。 (これは安全性の問題です、とインヴァレオンのスヴェン・アミリアン氏は説明しました。「電力会社は、送電線で作業している人がいるときはエネルギーをフィードバックしないように要求しています。」停電中も稼働し続け、日中は家に電力を供給してバッテリーを充電し、夜間はバッテリーを使って家の電力を供給します。

キロワット時で測定される蓄電容量に加えて、バッテリーにはキロワットで測定される負荷容量があります。連続容量という用語は、通常の状態でバッテリーが送り出せる電力の量を指し、一度に実行できる回路の数の制限を示します。ピーク容量という用語は、エアコンなどの大型家電の電源がオンになり、突然短時間で電力が必要になったときに、バッテリーが数秒間出力できる電力量を指します。このようなイベントには堅牢なピーク容量が必要です。ニーズを満たすバッテリーを見つけるために請負業者に相談してください。

リチウムイオン電池の化学は複雑ですが、太陽光発電には主に 2 つのタイプが使用されます。より一般的なのは、NMC (ニッケルマグネシウムコバルト) バッテリーです。あまり一般的ではない (そしてより最近開発された) のは、LFP (リン酸鉄リチウム) バッテリーです。 (この奇妙な頭文字は、代替名である鉄リン酸リチウムに由来しています。) NMC バッテリーは、所定の貯蔵容量に対して物理的に小さいため、2 つのバッテリーの中でより電力密度が高くなります。しかし、それらは充電および放電中に発生する熱に対してより敏感です（引火点または発火温度が低いため、理論的にはいわゆる熱暴走火災の伝播の影響を受けやすくなります）。また、充放電サイクルの寿命が短い場合もあります。そして、特にコバルトの使用は、その生産が違法かつ搾取的な採掘行為と結びついているため、懸念されています。 LFP バッテリーはエネルギー密度が低いため、所定の容量を得るにはある程度大きくする必要がありますが、発熱の影響を受けにくく、充放電サイクルが長くなる可能性があります。最終的には、請負業者と合意した設計に最も適合するタイプのバッテリーを選択することになります。ただし、いつものように、積極的に質問してください。

そして、それが最後のポイントになります。太陽光発電設置業者を選ぶ前に、複数の太陽光発電設置業者に相談してください。「消費者は常に、常に比較して買い物をするべきです」と EnergySage の Aggarwal 氏は述べています。ほとんどの設置業者は、ほんの数社のバッテリーおよびパネルメーカーと提携しているため、どのメーカーからでも何ができるかを完全に理解することはできません。化石燃料バックアップシステムのメーカーであり、再生可能エネルギーバックアップに急速に拡大しているジェネラック社のクリーンエネルギーサービス担当社長、キース・マレット氏は、「住宅所有者にとって本当に重要なことは、停電時にどのようなライフスタイルをしたいかを考えることだ」と語った。そしてそれをサポートするシステムを構築します。バッテリーストレージの追加は多額の投資であり、かなりの程度、特定のシステムに拘束されるため、決定を急ぐ必要はありません。

私はニューヨーク市に住んでいますが、そこでは消防法により屋内の太陽電池保管が許可されておらず、屋外の電池保管はクレムリンのような官僚機構を乗り越えることを意味します (PDF)。（冗談は、そもそも屋外スペースを持っている人がここにはほとんどいないということです。）また、たとえ許可されていてもバッテリーを設置することはできませんでした。私は独立した家ではなく、生協のアパートに住んでいます。そのため、自分のものはありません。ソーラーパネル用の屋根。しかし、たとえバッテリーを取り付けることができたとしても、このガイドを調べて書いていると、そうするかどうか疑問が生じました。引き金を引く前に、いくつかの基本的な質問を自問することは価値があります。

まず第一に、バッテリーストレージの設置には本質的に費用がかかります。 EnergySage のデータによると、2021 年の最終四半期におけるバッテリーストレージのキロワット時あたりのコストの中央値はほぼ 1,300 ドルでした。もちろん、これは、同社のリストにあるバッテリーの半分がキロワット時あたりのコストよりも安い（そして半分はそれより高い）ことを意味します。しかし、EnergySage のリストに載っている最も低コストのバッテリーメーカーである HomeGrid でさえ、9.6 kWh システムの料金は 6,000 ドルを超えています。「ビッグ 7」（これも Enphase、Tesla、LG、Panasonic、SunPower、NeoVolta、Generac）のバッテリーの価格は、1.5 倍近くから 2 倍以上です。「現時点では富裕層向けだ」と EnergySage の Aggarwal 氏はため息をつきながら語った。ただし、蓄電池のコストは長い間低下傾向にあり、この傾向は今後も続くと予想していると同氏は付け加えた。

停電時にニーズを満たすために本当に多額の費用を費やす必要がありますか? ポータブルガソリン発電機、リチウムイオンポータブル発電所、デバイスの稼働を維持することを目的とした小型太陽電池充電器など、高キロワットの太陽電池よりも安価なオプションがあります。

私たちは 12 個のソーラー携帯電話充電器をテストした結果、BigBlue 28W USB ソーラー充電器がアウトドアでの USB 充電に最適なオプションであることがわかりました。

こうしたポータブルな方法は、屋内で安全に使用できる充電式のものであっても、壁のコンセントに差し込むほど便利ではありません。しかし、従来の屋上太陽光発電システムを使わずに、停電時に家庭の回路を動作させる方法さえあります。キャンピングカーやキャンピングカー向けに太陽光発電機の販売で成功を収めている Goal Zero は、それらの発電機を使用して住宅に電力を供給するホームインテグレーションキットも提供しています。停電が発生した場合は、手動で自宅を送電網から切断します（物理的な切り替えスイッチは設置作業に含まれています）。次に、Goal Zero の外部バッテリーで家の回路を実行し、Goal Zero のポータブルソーラーパネルで充電します。ある意味、この Goal Zero キットは、完全に設置されたソーラープラスバッテリーシステムと、より基本的なソーラーバッテリー充電器の違いを分けます。手動切断スイッチを使用すると、系統連系太陽光発電システムで使用される自動切替スイッチに比べて追加の手順が追加されます。価格？同社最高経営責任者（CEO）のビル・ハーモン氏は、「3キロワット時のバッテリーを家庭に設置する場合、約4000ドルから始まる」と述べた。

これらのオプションにはすべて欠点と制限があります。ソーラーデバイスの充電器を使用すると、愛する人と連絡を取り合ったり、緊急時にニュースアラートにアクセスしたりできますが、冷蔵庫を動かし続けることはできません。化石燃料が枯渇すると立ち往生する可能性があり、もちろん化石燃料発電機は環境に優しいものではありません。「とはいえ、年に2回、つまり年に2、3日だけ実行するのであれば、今のところは影響を我慢できるかもしれない」とアガーワル氏は語った。いくつかの電池メーカーは、長期にわたる停電の場合に化石燃料発電機を使用して電池を充電する機能を組み込んでいます。ソネンの会長兼最高経営責任者（CEO）のブレイク・リチェッタ氏は、目標が災害後の回復力を最大限に高めることであるなら、「バックアップのためのバックアップであるガス発生器が本当に必要だ」と語った。

つまり、緊急時に予想される将来の困難と、回復力を獲得するためのコストを比較検討する価値があります。私はブルックリン・ソーラーワークス（その名が示すとおり、ニューヨーク市で事業を行っているが、ここでもバッテリーはまだ選択肢にない）のプロジェクト担当副社長、ジョー・リパリと話をしたところ、彼は2003年の北東部の大停電について言及した。電気が復旧するまでの数日間は不快でした。しかし、私はここに20年近く住んでいますが、停電したのはこの時だけです。純粋に緊急事態への備えという観点から、私はリーパリ氏に、2003 年の障害から何を学べばよいのか、つまり、それは強化すべき危機だったのか、それとも吸収すべき最小限のリスクだったのか、と尋ねました。「人々は私たちにそのことを持ちかけます」と彼は答えた。「蓄電池システムを購入するために追加で 20,000 ドルを支払うのですか? おそらくその必要はありません。」

私たちは多くの専門家に、一般的に言って、これらのシステムが停止した場合にどのくらいの時間持続できるかを尋ねました。短く控えめな答えは、単一のバッテリーで 24 時間未満です。しかし、主張は非常に多岐にわたるため、この質問に対する完全な答えは決定的ではありません。

米国エネルギー情報局の統計によると、2020 年に米国の一般的な家庭は 1 日あたり 29.3 キロワット時を消費しました。一般的なソーラーバックアップバッテリーは約10キロワット時を蓄えることができます。「これでは家全体を一日稼働させることはできないと言う必要はありません」と EnergySage の Aggarwal 氏は言います。バッテリーは通常、積み重ねることができるため、複数のバッテリーをつなぎ合わせてストレージを増やすことができます。しかし、もちろん、そうするのは安くはありません。多くの人にとって、スタッキングは現実的ではなく、経済的にも不可能です。

しかし、「どれくらい家を運営できるか」というのは、停電の状況で太陽光発電蓄電について考えるのは実際には間違っています。まず、晴れた日には、ソーラーパネルが家に電力を供給し、日中はバッテリーを充電し、バックアップ電源を継続的に再生することが期待できます。これにより、化石燃料発電機にはない回復力が加わります。ガスやプロパンがなくなると、さらに燃料を入手するまでは役に立たないからです。そして緊急時にはそれは不可能かもしれません。

さらに言えば、停電中にどれだけのエネルギーを節約できるかは、どれだけのエネルギーを蓄えることができるかということと少なくとも同じくらい重要です。バッテリーをできるだけ長持ちさせるには、使用量を減らす必要があります。 1992 年にマイアミでハリケーンアンドリューを経験した私は、数日間停電し、腐った食料品など、その経験による課題を一連の調査に変えました。私は話を聞いたすべての設置業者とバッテリーメーカーに同じ質問をしました。（食品の安全のため）冷蔵庫を動かし続け、（通信と情報のために）いくつかのデバイスを充電したままにし、（目的のために）いくつかの照明を点灯しておきたいと仮定します。夜間の安全性)、充電せずにバッテリーがどのくらい持続すると予想されますか?

Goal Zero の製品、運用、製造の責任者である Keyvan Vasefi 氏は、彼と妻が 3 kWh のバッテリーで複数のテストを実行し、通常は「冷蔵庫を稼働させ、携帯電話を複数回充電し、マスターベッドルームとバスルームには照明が付いています。」彼らはソーラーパネルをバッテリーに接続してテストも行った。ヴァセフィがこの技術の販売に興味を持っていることを念頭に置いたとしても、彼はそれについて説得力のある主張をしていると言えます。走行時間は限られているサーキットでは」と彼は語った。「バッテリーは毎日午後 6 時に 100% に戻ります。これには本当に満足しています。」

マサチューセッツ州に本拠を置く設置会社インヴァレオンの副社長スヴェン・アミリアン氏によると、10kWhのバッテリーは通常、冷蔵庫、いくつかの照明、いくつかのデバイス充電器を2～3日間稼働させることができるという。この期限については、電池メーカー、エレクトリック社の上級副社長、アリック・サンダース氏も同様の意見を述べた。

バッテリーを設置するとき、請負業者は、家の回路の限られた「緊急サブセット」を選択するように依頼する場合があり、それはサブパネルを介して配線されます。停電中、バッテリーはこれらの回路にのみ電力を供給します。 (例として、私の父はバージニア州の自宅にプロパンのバックアップ発電機を持っており、3 台のエアコンユニットのうちの 1 台、冷蔵庫、キッチンのコンセント、オンデマンド給湯器、およびいくつかの照明に接続されています。送電網が復旧するまで、この家にはテレビや洗濯物などの便利なものはありません。しかし、部分的に冷房が効いていて、冷たい飲み物があるということは、頻繁に起こる夏の停電の間、快適か悲惨かの差を生むことになります。）

パネル内の個々のブレーカーを手動でオフにして、重要と思われるブレーカーのみにバッテリーが供給されるように制限することもできます。また、すべての太陽電池には、どの回路が使用されているかを表示するアプリが付属しており、見落としている可能性のある電力消費を見つけて排除するのに役立ちます。「リアルタイムで習慣を変えれば、1日延長できるかもしれません」とアミリアン氏は言う。ただし、アプリの顧客レビューは、テストしたすべてのスマートアプライアンスアプリで見られるのと同じ種類の混合物であることに注意してください。気に入っている人もいれば、パフォーマンスの不具合やバグだらけのアップデートに不満を抱いている人もいます。

最後に、電池メーカーはスマートパネルを提供し始めています。これらを通じて、アプリを使用して個々の回路のオンとオフをリモートで切り替え、さまざまな時間に使用する回路をカスタマイズできます (たとえば、日中は寝室の照明とコンセントを無効にし、夜になると再びオンにします)。また、バッテリーのソフトウェアは電力使用を最適化するための措置を講じ、不必要な回路を閉じます。しかしアミリアン氏は、スマートパネルの設置は簡単でも安価でもないと警告した。「顧客に対しては、『すべての回路を制御できるようにしたい』のか、『2日間の停電で1万ドルの電気工事が必要だ』というメリットとデメリット、コストとメリットなど、多くのことを教育しなければなりません。「」

肝心なのは、太陽光充電が限られているとしても、オフグリッドで電力を維持できる時間を増やすことができるということですが、これはバッテリーの消費量が少なくなった場合に限ります。この計算は、農村部、少数民族、貧困コミュニティに焦点を当てているジョージア州に本拠を置く太陽光発電設置会社、ソーラー・タイム USA の共同創設者、ジョネル・キャロル・ミネフィー氏によってきちんと説明されています。しかし、時には贅沢をせずに生きていく方法を学ばなければなりません。」

太陽電池の蓄電は、停電時にも重要な家電製品やデバイスの稼働を維持しますが、私が話を聞いたメーカーや設置業者の一部は、それは便利ではあるが二次的な機能であるとみなしていると述べました。彼らは主に、このようなシステムを、住宅所有者が「ピークカット」と呼ばれるものを実践することによって光熱費を制限する方法であると考えています。需要のピーク時（午後遅くから夕方にかけて）、一部の電力会社が料金を値上げすると、バッテリー所有者はバッテリー電源に切り替えるか、送電網に電力を送り返します。これにより、地元の電力会社からリベートまたはクレジットが得られます。

しかし、バッテリーのさらに重要な用途が目前に迫っています。電力会社は、私有のバッテリーを仮想発電所 (VPP) として使用できるように、グリッドインフラストラクチャをアップグレードし始めています。（すでにいくつかは稼働しており、そのようなシステムは今後10年間で普及すると予想されている。）現在、屋上太陽光発電と太陽光発電施設があまりにも多すぎるため、日中は送電網に負荷がかかる。発電した電力はすべてどこかに送らなければならないため、送電網に流れ込み、電力供給と需要のバランスを保つために、電力会社は大規模な化石燃料プラントの一部の電源を停止せざるを得なくなります。素晴らしいですね。CO2 排出量を削減することが太陽光発電の重要な点ですよね。しかし、日没と同時に需要が急増するのは、太陽電池パネルの発電が停止したときです。（日中の過剰な太陽光発電と夕方の過剰需要のサイクルにより、いわゆる「アヒル曲線」が生じます。この用語は、蓄電池に関する独自の研究で遭遇する可能性があります。）需要の急増に対応するために、電力会社は多くの場合、以下のことを余儀なくされます。主要な化石燃料プラントよりも効率は劣りますが、より早くスピードを上げられる「ピーカープラント」を稼働させます。その結果、日によっては、電力会社の CO2 排出量が、太陽光パネルがまったくなかった場合の排出量を実際に超えることもあります。

仮想発電所はこの問題の解決に役立ちます。過剰な太陽光発電は日中住宅所有者のバッテリーを充電し、電力会社はピークの発電所を稼働させる代わりに、夕方のスパイク時に太陽光発電を利用します。 (バッテリーの所有者は電力会社と法的契約を結び、これを行う権利を付与し、バッテリーを使用させることで料金を得る可能性があります。)

VPP が何を意味する革命なのかをこれ以上に伝える方法はないので、Sonnen の Blake Richetta に最後の言葉を贈ります。

「バッテリーの群制御、送電網オペレーターの派遣に応答し、息を吹き込んだり吐き出したり、ピーカープラントの汚れた発電に代わる発電を提供したり、送電網をより効率的に稼働させたり、送電網の混雑を解消したり、コストを延期したりするため送電網インフラストラクチャの改善、送電網の安定化、率直に言って周波数応答と電圧調整に関する送電網へのはるかに安価なソリューションの提供、文字通り太陽光発電を迷惑な存在から価値を付加する資産へと変えるためです。頂点に達するために、送電網から集団充電することさえできるようにするために、テキサスにたくさんの風力発電所があり、午前3時に膨大な量の電力を生産している場合、5万個のバッテリーを集団充電して、それを浸すことになります。アップ—これが私たちの真の目的です。これがバッテリーの使用です。」

この記事はハリー・ソーヤーによって編集されました。

マサチューセッツ州インヴァレオンの設置業者、副社長、スヴェン・アミリアン氏、電話インタビュー、2022 年 2 月 3 日

ジョン・カラベット氏、アース・ウィンド・アンド・ソーラー担当副社長、イリノイ州拠点の設置業者、電話インタビュー、2022 年 2 月 10 日

Aric Saunders 氏、Electriq、販売およびマーケティング担当執行副社長、電池メーカー、電話インタビュー、2022 年 2 月 7 日

EnergySage 創業者兼 CEO の Vikram Aggarwal 氏とコミュニケーションマネージャー Nick Liberati 氏、ビデオインタビュー、2022 年 2 月 7 日

Jonnell Carol Minefee 氏、Solar Tyme USA 共同創設者兼マネージングパートナー、ジョージア州拠点の設置業者、電話インタビュー、2022 年 2 月 15 日

レベッカ・カーペンター氏、フィンガーレイクス・リニューアブル・ソーラー・エナジーの創設者兼オーナー、ニューヨーク州北部に本拠を置く設置業者、電話インタビュー、2022年2月23日

ユタ州に本拠を置く太陽光発電メーカー、Goal Zero のゼネラルマネージャー兼 CEO の Bill Harmon 氏と製品、運営、製造の責任者である Keyvan Vasefi 氏、電話インタビュー、2022 年 2 月 11 日

創設者兼 CEO の Raghu Belur 氏、コーポレートコミュニケーション担当シニアディレクターの Andy Newbold 氏、電池メーカー Enphase のブランドおよびコンテンツディレクターの Bobby Pierce Sr. 氏、電話インタビュー、2022 年 2 月 4 日、2022 年 2 月 10 日

クリーンエネルギーサービスの社長、キースマレット氏と電池メーカー、ジェネラック社の広報マネージャー、ドンクライン氏、電話インタビュー、2022 年 2 月 10 日

ムケシュ・セティ氏、パナソニック、電池メーカー、太陽光発電およびエネルギー貯蔵担当ディレクター、電話インタビュー、2022 年 2 月 10 日

ニューヨーク市に本拠を置く太陽光設置会社、ブルックリン・ソーラーワークス社、プロジェクト担当副社長のジョー・リパリ氏と営業・マーケティング担当副社長のスティーブ・ネルソン氏、電話インタビュー、2022年2月4日

ブレイク・リチェッタ氏、会長兼最高経営責任者（CEO）、電池メーカーのソネン氏、ビデオインタビュー、2022年2月11日

ティム・ヘファナン

Tim Heffernan は、Wirecutter のシニアスタッフライターであり、The Atlantic、Esquire などの元ライター兼編集者です。彼は 2015 年以来、当社の空気清浄機と浄水フィルターに関する比類のない報道を中心に据えてきました。2018 年には、ワイヤーカッターとニューヨークタイムズの Smarter Living との継続的なコラボレーションを確立しました。彼がここにいないときは、自転車に乗っています。

レイチェル・セリコラ著

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マーク・スミルニオティス著

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