温带气候

在温带气候下，利用光伏和电动汽车实现能源自给自足的家庭是可行的

家庭生产和消费自己的能源，即在非常地方层面实现能源自给自足，这一理念吸引了大众的想象力，并得到了欧洲部分地区的政治支持。本文探讨了到 2050 年瑞士实现家庭能源自给自足的技术和经济可行性，瑞士可以被视为其他气候温和地区的代表。我们比较了 16 个案例，这些案例涵盖四个维度：家庭类型、建筑类型、电力需求减少和乘用车使用模式。我们假设光伏 (PV) 电力供应所有能源，这意味着完全摆脱基于化石燃料的供暖和内燃机汽车。我们考虑了两种能源存储技术：锂离子电池的短期存储和氢气的长期存储，需要电解槽、储罐和燃料电池进行电力转换。我们研究了自给自足家庭的技术可行性和总系统成本，并与依赖化石燃料和现有电网的基本情况进行了比较。就整体能源平衡而言，光伏效率和可用的屋顶/外墙面积最为关键。电力需求大幅减少且城市流动模式的单户住宅最容易实现自给自足。具有传统电力需求和农村流动模式的多户建筑只有在光伏效率提高的情况下才能实现自给自足，并且整个屋顶和大部分外墙都可以覆盖光伏。所有自给自足的情况在技术上都是可行的，但比完全电气化的电网连接情况更昂贵。在某些情况下，根据储存和化石燃料的价格，自给自足甚至可能具有成本竞争力。因此，如果政治措施提高了其经济吸引力或个人决定承担必要的投资，自给自足建筑可能会开始变得越来越普遍。