Energilagringssystem i hemmet kan spara pengar, men enligt nuvarande politik, de skulle också ofta öka koldioxidutsläppen. Det är slutsatsen som ett team av forskare vid University of California San Diego nått i en studie som nyligen publicerats i tidskriften Miljövetenskap och teknik .

Konventionell visdom kan antyda att dessa lagringssystem, som i huvudsak är hushållsbatterier som Tesla Powerwall, skulle kunna vara avgörande för att avvänja oss från energikällor som släpper ut växthusgaser. Men distribuerar dem idag, utan att göra grundläggande policy- och regelreformer, riskerar istället att öka utsläppen.

Om invånarna använder dessa system för att minska sina elräkningar, batterierna skulle dra energi från nätet när det är som billigast. Och eftersom kraftbolagen inte strukturerar hur mycket de tar ut med målet att minska utsläppen, den billigaste kraften kommer oftare från kraftkällor som släpper ut kol, såsom kol. Dessutom, batterier fungerar inte med 100 procent effektivitet:som ett resultat, hushåll som använder dem drar mer ström från elnätet än vad de faktiskt behöver.

För att systemen faktiskt ska minska växthusgaserna, företag måste ändra sina tariffstrukturer väsentligt för att ta hänsyn till utsläpp från olika kraftkällor. De skulle behöva göra energi billigare för konsumenterna när nätet genererar el med låga koldioxidutsläpp, sa forskare.

Den första studien i sitt slag, utförd av en forskargrupp från UC San Diego's School of Global Policy and Strategy och Jacobs School of Engineering, modellerat hur energilagringssystem för bostäder skulle fungera i den verkliga världen. Studien modellerade utbyggnaden över ett brett spektrum av regioner, verktyg och batteridriftslägen.

"Vi försökte svara:vad händer om konsumenter på egen hand eller som svar på politiska påtryckningar antar dessa system? Skulle växthusgasutsläppen från elkraftsystemet minska, och till vilken ekonomisk kostnad?" sa huvudförfattaren Oytun Babacan, en postdoktor vid School of Global Policy and Strategy.

Systemen är så nya att de inte finns i många hem. Men i år såg en betydande ökning av installationer, med tredubbling av försäljningen från januari till september 2018.

När systemen är inställda för att fungera med målet att minska utsläppen, de kan verkligen minska hushållens genomsnittliga utsläpp med 2,2 till 6,4 procent. Men det monetära incitamentet som kunderna skulle behöva få från företag för att börja använda sina hemsystem med målet att minska utsläppen motsvarar allt från $180 till $5160 per metriskt ton CO2.

"Detta är opraktiskt högt, och mycket hög jämfört med andra tillgängliga utsläppsreducerande alternativ, sa Ryan Hanna, en postdoktor vid School of Global Policy and Strategy, som tog sin Ph.D. vid Jacobs School of Engineering.

De flesta hushåll som använder energilagring kommer sannolikt att välja utrustningsleverantörer och driftsätt som gör att de kan minimera elkostnaderna, leder till ökade utsläpp, Babacan lade till.

"Således, Politiker bör vara försiktiga med att anta att decentralisering kommer att rensa elkraftsystemet, särskilt om det fortsätter utan koldioxidmedvetna tariffreformer som syftar till att minska hushållens energiräkningar och energiförbrukning associerade koldioxidutsläpp, " han sa.

Frånvarande tullreform, Politiker kan fortfarande uppmuntra miljövänlig drift av enheterna genom att se till att systemutvecklare och utrustningsleverantörer gynnar ren energianvändning genom att spåra och anpassa till variationer i marginella utsläpp över bulknätet, författarna noterade.

Även om systemen för närvarande inte uppmuntrar kostnadseffektiv utsläppskontroll, Författarna var snabba med att notera att fördelarna med batterier inte bör förbises.

"Det finns en enorm uppsida med dessa system när det gäller flexibilitet och att spara hushållen pengar, ", sa författarna. "Medan ökningen av användningen av hembatterier pågår, vi måste arbeta på flera fronter för att säkerställa att deras antagande är kolsynt. "

Forskare valde ut 16 av de största allmännyttiga företagen i landet och grävde i deras tariffstruktur, genomföra den första systematiska analysen av hur mycket energibolag tar ut privatkunder för att förutsäga de ekonomiska och miljömässiga effekterna av dessa system, om de skulle spridas brett över hela landet.

Energilagringssystem för bostäder utgör en lovande väg för beslutsfattare och företag som Tesla som vill decentralisera elkraftsystem, minska kostnaderna för konsumenterna i processen.

Förutom Tesla, företag som Evolve har investerat mycket i energilagringssystem för bostäder. Det finns också ett ökande intresse för stater som New York och Kalifornien för att decentralisera energi, både för att ge konsumenterna större kontroll över sina energival, och att skapa konkurrens i en sektor som traditionellt är uppbyggd kring reglerade monopol. Med energilagring som allmänt förväntas spela en integrerad roll i ansträngningarna att djupt avkarbonisera elsystemet, organisationer som California Energy Commission förespråkar också aktivt för deras användning.