مدل های اقتصادی که چارچوبی برای درک عوامل تعیین کننده مصرف انرژی خانوار و میزان وابستگی به انرژی پاکیزه هستند، به رغم تعداد روزافزون خانه های مسکونی خورشیدی، در دسترس نیستند. این مطالعه چارچوبی نظری را برای درک ارتباط بین مصرف انرژی، تولید، ذخیره سازی و وابستگی به انرژی پاک ارائه می دهد. یافته های ما نشان می دهد که (i) خانوار هایی که انرژی تولید می کنند، می توانند انرژی بیشتری از خانواده هایی که انرژی تولید نمی کنند، مصرف کنند (ii) وابستگی اقتصادی بهینه انرژی خورشیدی بستگی به قیمت های انرژی، درآمد و شیب هزینه ذخیره انرژی حاشیه ای دارد. (iii) ارتباطی بین وابستگی به انرژی پاک (یا تقاضای انرژی) و سطح کارایی فن آوری های تبدیل انرژی وجود ندارد و (iv) وقتی نرخ بازپرداخت برابر با نرخ جزئی برق است، وابستگی به انرژی تولید شده می تواند صفرباشد و تقاضای انرژی یک خانواده تولید کننده ممکن است برابر با همتای غیر تولید کننده آن باشد.

Abstract

Economic models that provide a framework for understanding determinants of household energy consumption and the rate of reliance on cleaner energy are not available, despite the growing number of residential solar houses. This study presents a theoretical framework for understanding the relationship between energy consumption, generation, storage and the reliance on cleaner energy. Our findings suggest that, (i) households which generate energy could consume more energy than households which do not generate energy, (ii) the economically optimal reliance on solar energy depends on energy prices, income and the slope of the marginal energy storage cost, (iii) there is no relationship between reliance on cleaner energy (or energy demand) and the efficiency level of energy-conversion technologies, and (iv) when buy-back rates are equal to the retail rate of electricity, reliance on generated energy could be zero and energy demand of a generating household may be identical to its non-generating counterpart.

نمونه ترجمه مقاله:

استفاده از انرژی خورشیدی در بخش مسکونی ایالات متحده، در طول دو دهه گذشته، به آرامی، اما به طور مداوم به دست آمده است. طبق EIA (2016) تولید انرژی خورشیدی به عنوان یک درصد از تمام انرژی های تجدید پذیر تولید شده در بخش مسکونی از 10 درصد در سال 1994 به 39 درصد در سال 2015 افزایش یافته است که عمدتا به دلیل استفاده از سیستم های فتوولتائیک خورشیدی (PV) نصب شده در خانه ها بوده است.  تقریبا تمام ماژول های PV که در سال 2012 به بخش مسکونی منتقل شدند، سیستم های PV توزیع شده شبکه (EIA، 2012) بود. این نشان می دهد که سیستم های تولید مجتمع مسکونی معمولا به شبکه برق متصل می شوند. انتظار می رود که انرژی خورشیدی در انرژی تجدیدپذیر در بخش مسکونی در آینده افزایش یابد (EIA ایالات متحده، 2017).

این مقاله یک مدل اقتصادی را برای درک تاثیر درآمد، نرخ های خرده فروشی، سیاست های اندازه گیری خالص و هزینه ذخیره سازی بر تقاضای انرژی خانوار و وابستگی بهینه آن در تولید انرژی در برابر خرید از شبکه ایجاد می کند. ما با مدل های قبلی با ترکیب تولید پراکنده و ذخیره انرژی در مدل استاندارد تقاضا برای خدمات انرژی مشارکت می کنیم.

تولید انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی یک خانواده را نه تنها مصرف کننده برق بلکه همچنین تولید کننده انرژی پاک نیزمی کند. مطالعات متعددی به یک خانوار با ظرفیت تولید انرژی به عنوان ساختار “prosemuer” در مفهوم تولید و مصرف اشاره دارد. به عنوان مثال، سان و همکاران. (2013) یک مدل اقتصادی برای انرژی های توزیع شده را ارائه می دهد؛ و مک گیل و اسمیت (2017) تجربیات عمیق از آینده در استرالیا را بیان می کنند. یکی دیگر از اصطلاحات مشابهی که در ادبیات  تحقیق استفاده می شود، “prosumage” است که نشان دهنده آینده ای با ظرفیت ذخیره انرژی برای افزایش خود مصرفی است. گرین و Staffell (2017)  به مطالعه خانواده های بریتانیا که از ذخیره سازی برای به حداکثر رساندن خود مصرفی انرژی تولید شده خود استفاده می کنند پرداخته است.

شیل و همکاران (2017) درباره مزایا و معایب فرسایش انرژی خورشیدی در آلمان بحث می کند. IEA (2014) انواع مختلفی از prosumer را بسته به روابط آنها با شرکت های محلی مشخص می کند. برخی از prosumerها می توانند