地球与环境教授罗伯特·考夫曼（图中为教育学院的屋顶太阳能板）在一项新濠影汇线上赌场研究中发现，马萨诸塞州的屋顶太阳能板正在降低该州所有电费纳税人的电费，即使是那些没有太阳能板的人。 西德尼·斯科特摄

为了减少温室气体的排放，2015年夏天，凯利·希普勒（Kelley Hippler）和她的丈夫汤姆（Tom）在他们位于沙龙郊区的殖民风格住宅的屋顶上安装了太阳能电池板。 凯利说：“像很多人一样，我们越来越意识到全球变暖，我们想要新濠影汇线上赌场研究可持续能源的形式。”

这对夫妇利用了新濠影汇赌场税收抵免，将安装系统的成本从4.5万美元降至3.15万美元。 州税收抵免又为他们节省了1000美元。 太阳能电池板，也被称为光伏（PV）系统，已经把他们3500平方英尺的房子的电费从平均每月200美元减少到基本为零，凯利说。 除了冬天最冷的几个月，他们大部分时间都把足够的电送回电力公司，除了省下200美元外，还能获得小额信贷。 这对夫妇有两个电表，一个显示他们从公用事业公司取了多少电，另一个显示他们向公用事业公司发了多少电。 凯利说，在2015年9月至2016年4月期间，他们获得了100美元的积分。

希普勒夫妇用太阳能电池板节省了一大笔钱，这并不奇怪。 What is remarkable is that, as revealed in a new study by 罗伯特•考夫曼, a professor of earth and environment at 波士顿大学’s College of Arts & Sciences, their solar panels, along with those of about 40,000 other Massachusetts households and community groups, are reducing electricity prices for all of the approximately three million electricity ratepayers in the state, even those with no solar panels.

考夫曼说：“到目前为止，人们关注的是拥有光伏发电的人节省了多少钱。” “这项分析所量化的是，它实际上为每个人都节省了开支。”

Kaufmann’s study, which was co-authored by Devina Vaid, who helped with the research while she was an undergraduate at Vassar College, was published in the June 2016 edition of 能源政策. 它新濠影汇线上赌场研究了电价和消费、发电厂效率和光伏发电容量利用率以小时为基础相互关联的方式。 考夫曼说：“我们是第一家真正以小时为基础计算全系统节约的公司。” 他在论文中指出，使用小时平均电价，而不是像过去的许多新濠影汇线上赌场研究那样使用日平均电价，是一种更准确的量化光伏系统如何影响电价的方法，因为这样的价格在一天中波动很大。

“到目前为止，人们关注的是那些拥有光伏的人节省了多少钱。 这项分析量化的是，它实际上为每个人都节省了开支。” 罗伯特•考夫曼

在美国，大约有一百万个太阳能装置——私人屋顶的、社区的和商业的——它们约占这个国家发电量的百分之一。 With the cost of PV systems continuing to fall, that number is expected to double in the next two years, according to the 太阳能工业协会 (SEIA), a nonprofit trade association. 1998年，住宅系统的平均价格为每瓦12美元； 2014年是4美元。 (屋顶系统的瓦数各不相同； 希普勒的系统功率为8160瓦。) 根据太阳能装机容量，SEIA将马萨诸塞州列为太阳能发电第六州； 该州目前的装机容量约为1020兆瓦，足以为16.3万户家庭供电。 马萨诸塞州州长查理·贝克（Charlie Baker）为该州设定了到2020年装机容量达到1600兆瓦的目标。

考夫曼说，太阳能发电系统为所有纳税人节省了钱，因为它们在炎热的夏季发电，“每个人都开着空调”，马萨诸塞州的电力需求是最高的。 Utility companies, which obtain electricity from a variety of sources, must constantly balance customers’ supply and demand. 随着需求的增加——比如说，在人们醒来并开始打开设备的早晨——这些公司从越来越多的发电厂购买电力。 他们从最便宜的发电厂开始，然后从那里转移到更昂贵的发电厂。 如果需求足够高，考夫曼说，“他们不得不转向每年不经常运行的工厂，因为它们相对较小，效率相对较低，而且燃料成本很高”，“这确实推高了价格。”

这就是太阳能发挥作用的地方：当光伏系统发电时，它直接进入电网，电网是由连接的发电站和输电线路组成的网络，将电力输送给个人用户。 公用事业公司可以利用光伏发电系统的电力——夏季的几个月是最高的——而不是求助于那些效率低下、价格昂贵的发电厂。 由于不启用那些昂贵的发电厂，光伏系统每千瓦时产生的电力将使电价降低约1美分。 （2015年，住宅用户的电费约为每千瓦时15美分。）

这些节省可以通过将其与纳税人对光伏系统所有者的补贴进行比较来评估。 其中一项补贴被称为太阳能可再生能源信贷（SREC）。 为了获得SRECs，像希普勒夫妇这样的光伏系统业主在新英格兰发电池发电信息系统（NEPOOL-GIS）上开立了一个账户，这是一个由APX运营的电子注册系统，APX是一家总部位于加州的能源交易公司。 NEPOOL-GIS跟踪光伏系统产生的电力，并为每1000千瓦（kW）发出SREC。 An 8 kW system like the Hipplers’ should produce nine to ten SRECs a year, according to estimates from the 马萨诸塞州清洁能源中心, a government agency.

Homeowners can sell their SRECs to utility companies via online auction sites like SRECTrade.com, where the price is set by market forces of supply and demand, or at a special state auction at the end of the year. 他们还可以使用经纪人/集成商，从许多光伏系统所有者那里收集SRECS，并将其批量出售给公用事业公司。 在包括马萨诸塞州在内的几个州，公用事业公司都有购买SRECs的动机，因为州法律要求公用事业公司必须从太阳能和其他可再生能源中获得一定比例的电力。 在马萨诸塞州，这个数字是11%； 它将以每年1%的速度增长，直到2020年达到15%。

公用事业公司以可再生能源收费的形式从所有纳税人那里收取资金，购买SRECs。 考夫曼的新濠影汇线上赌场研究发现，这一费用与光伏系统产生的价格下降大致相同。 2012年，每兆瓦的光伏发电为纳税人节省了大约303美元。 这与SREC的价格大致相同，每兆瓦261美元。 （考夫曼使用的是2014年SREC价格）。 考夫曼说：“现在，这基本上是一场洗牌。 “光伏产生的节省基本上覆盖了SREC的成本，所以实际上，消费者没有为SREC支付任何费用。”

考夫曼的新濠影汇线上赌场研究还指出，虽然光伏系统节省的价格与消费者支付给SRECs的补贴金额大致相同，但这种动态最终将转变为纳税人的利益。 这是因为一旦SREC计划结束，在2020年到2024年之间的某个时间，光伏系统为所有纳税人带来的节省将在每个系统的整个生命周期内持续，平均为30年。 换句话说，希普勒可能会在2024年之前获得SRECs，但他们的系统将继续向电网供电，特别是在夏季用电高峰期替代效率较低、价格较高的电力，直到2045年左右。

“This study is fantastic in pointing out just one of the many benefits of solar energy and how it brings real economic value to all ratepayers,” says 内森菲尔普斯, program manager of distributed generation regulatory policy for the nonprofit 投票太阳能, a California-based non-profit grassroots organization that advocates for solar energy and has offices in Boston. “经济计算，就总成本和总收益而言，对许多实体，特别是国家实体来说，可能很难计算，因为他们不一定有时间或专业知识。”

彼得Fox-Penner, director of BU’s 可持续能源新濠影汇线上赌场研究所, a professor of the practice at the 波士顿大学奎斯特罗姆商学院, and a longtime energy consultant, notes that the customer savings found in the report are even higher for larger-scale community and utility-scale solar plants, without incurring any distribution rate impacts. He points out that a 2015年咨询新濠影汇线上赌场研究 he conducted for a large solar firm and the utilities found that large-scale solar plants produced solar electricity at one-half the cost of identical rooftop systems and produced twice the carbon savings per dollar spent on solar.

“这项新濠影汇线上赌场研究非常好地指出了太阳能的众多好处之一，以及它如何为所有纳税人带来真正的经济价值。” 内森菲尔普斯

希普勒夫妇还以净计量的形式获得了一项隐性补贴，这是一种计费过程，当光伏系统产生的电力超过他们的用电量时，例如在白天，光伏系统的所有者就会获得一笔信用。 当他们的系统不产生太多电力时，比如在晚上，这种信用可以减少他们的账单。 在月底，电费是由光伏发电的电量和房主消耗的电量之间的差额决定的。 因为希普勒夫妇的光伏系统产生的电力比他们消耗的要多，所以他们的电费为零，他们获得了100美元的信用额度。

虽然这似乎是公平的——因为像希普勒这样的人产生的能量比他们消耗的要多——福克斯-彭纳指出，这些消费者没有支付安装和维护电线的费用，这些电线允许他们传输光伏系统产生的电力，或者当他们消耗的电力超过光伏系统产生的电力时获得电力。 如果没有希普勒夫妇的付款，那些没有光伏系统的人的输电和配电费用就会上升。

考夫曼的新濠影汇线上赌场研究还表明，光伏系统对马萨诸塞州温室气体排放量的降低比之前认为的要稍微多一些，这一好处也与太阳能在夏季的繁荣有关。 这是如何工作的：考夫曼说，天然气发电厂在冬季的几个月里效率最高，因为工厂炉子里的天然气火和外部空气之间的温差更大。 从火中流出的热空气流向较冷的外部空气产生了能量。 这种能量使发电厂的涡轮叶片旋转，从而发电； 温差越大，涡轮机转得越快。

但当夏季气温上升时，热空气的流动减弱。 这减慢了涡轮叶片的旋转速度，因此产生每单位电力需要更多的燃料。 这导致更多的温室气体排放，但幸运的是，这也是太阳能系统产生最大电量的时候。 公用事业公司可以利用太阳能，减少对天然气发电厂的依赖。

通过统计分析，考虑到光伏发电在该州天然气发电厂效率最低的情况下产生了最多的电力，考夫曼的新濠影汇线上赌场研究估计，光伏系统比其他类似新濠影汇线上赌场研究估计的二氧化碳排放量要低一点，大约0.3%。 这是因为早期的新濠影汇线上赌场研究——虽然考虑到光伏系统在取代天然气发电厂产生的电力时降低了排放——没有考虑到光伏系统夏季发电和天然气发电厂夏季效率低下之间的反比关系所带来的额外节约。

凯利·希普勒（Kelley Hippler）说，她喜欢屋顶上的太阳能系统降低碳排放的想法。 她喜欢访问一个由她的太阳能安装公司管理的网站，该网站显示了她的太阳能电池板每月从大气中减少的碳量（以磅为单位）。 它还表明了吸收这些碳所需的树木的数量。 例如，在最近的一个月里，希普勒抵消了1400磅的碳，否则这些碳将最终进入大气； 她的安装公司表示，这相当于16棵树的工作量。

凯利说：“看到这些，看到我们每个月都在帮助（减少温室气体排放），我们确实感到满意。” 至于帮助邻居降低账单，她说：“我没有想过这个，但这也是一个很大的好处。”