斯坦福大學(xué) | 太陽(yáng)能電池板在很大程度上僅限于富有的美國(guó)人
指南者留學(xué)
2022-12-07 16:05:09
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<p>當(dāng)一項(xiàng)新的消費(fèi)技術(shù)首次亮相時(shí),無(wú)論是智能手機(jī)還是電動(dòng)汽車(chē),其采用率通常遵循一條可預(yù)測(cè)的路徑。第一批買(mǎi)家來(lái)自一小部分愿意支付高價(jià)的高收入用戶或科技愛(ài)好者。隨著時(shí)間的推移,隨著價(jià)格的下降和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的發(fā)揮,銷(xiāo)量會(huì)急劇攀升,這些技術(shù)也會(huì)成為大眾市場(chǎng)產(chǎn)品。最終,市場(chǎng)趨于飽和,用戶數(shù)量趨于穩(wěn)定。</p>
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<p>然而,這并沒(méi)有發(fā)生在美國(guó)的住宅太陽(yáng)能上。盡管太陽(yáng)能發(fā)電在過(guò)去十年中大幅增長(zhǎng),光伏電池板的成本也大幅下降,但低收入社區(qū)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于高收入用戶。</p>
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<p>在一項(xiàng)新的研究中,斯坦福大學(xué)的研究人員使用人工智能來(lái)解釋十年來(lái)的衛(wèi)星圖像,他們發(fā)現(xiàn)低收入社區(qū)受到州和地方政府經(jīng)常提供的各種稅收優(yōu)惠的激勵(lì)遠(yuǎn)不如高收入社區(qū)。即使低收入社區(qū)最初安裝了一些太陽(yáng)能,他們的采用率也處于相對(duì)較低的水平。</p>
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<p>相比之下,研究人員發(fā)現(xiàn),不太常用的基于績(jī)效的激勵(lì)措施似乎刺激了低收入社區(qū)采用太陽(yáng)能。有趣的是,績(jī)效激勵(lì)——根據(jù)客戶生產(chǎn)多少太陽(yáng)能或從電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)多少電力來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)他們——似乎對(duì)高收入地區(qū)的影響很小或沒(méi)有影響。</p>
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<p>斯坦福大學(xué)土木與環(huán)境工程副教授、該論文的高級(jí)合著者之一拉姆·拉賈戈帕爾(Ram Rajagopal)說(shuō):“這是第一個(gè)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)以如此細(xì)粒度的方式研究美國(guó)太陽(yáng)能的采用情況的研究。”</p>
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<p>“我們的結(jié)論有點(diǎn)出人意料。低收入社區(qū)沒(méi)有加快采用太陽(yáng)能,”他補(bǔ)充說(shuō)。“他們要么根本沒(méi)有開(kāi)始,要么在非常低的水平上達(dá)到飽和。相比之下,想想智能手機(jī),它們最初非常昂貴,只適合高收入人群或超級(jí)科技宅。但在不到10年的時(shí)間里,它們變得更便宜,現(xiàn)在被數(shù)億人擁有。”</p>
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<p><span class="h1"><strong>深太陽(yáng)能</strong></span></p>
<p><br />這項(xiàng)研究發(fā)表在今天的Joule印刷版上,采用了一種機(jī)器學(xué)習(xí)模型——研究人員稱(chēng)之為DeepSolar++——分析了衛(wèi)星圖像,以確定美國(guó)400多個(gè)縣的太陽(yáng)能電池板的位置和安裝時(shí)間。研究人員收集了2006年至2017年的圖像,然后將這些數(shù)據(jù)與每個(gè)社區(qū)的人口統(tǒng)計(jì)信息以及當(dāng)?shù)貙?duì)太陽(yáng)能的財(cái)政激勵(lì)信息結(jié)合起來(lái)。</p>
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<p>這項(xiàng)研究由斯坦福大學(xué)土木與環(huán)境工程系的博士生王哲成(音譯)領(lǐng)導(dǎo)。王幫助建立了DeepSolar++。</p>
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<p>2018年,斯坦福大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一項(xiàng)初步研究,分析了單個(gè)時(shí)間點(diǎn)的太陽(yáng)能安裝數(shù)量。這項(xiàng)研究證實(shí),太陽(yáng)能電池板在低收入社區(qū)不太常見(jiàn),但它并沒(méi)有提供太多關(guān)于這一趨勢(shì)的見(jiàn)解。這些社區(qū)是否像智能手機(jī)、大屏幕電視和其他新技術(shù)那樣起步較晚,但隨后又迎頭趕上?</p>
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<p>為了繪制出長(zhǎng)期的軌跡,研究人員不得不面對(duì)這樣一個(gè)事實(shí):2005年前后的商業(yè)衛(wèi)星圖像分辨率很低。這使得識(shí)別太陽(yáng)能電池板變得困難。Rajagopal說(shuō),解決方案是讓DeepSolar++將最近的高分辨率照片與相同地點(diǎn)的舊照片進(jìn)行比較。這種對(duì)比為系統(tǒng)提供了足夠的信息來(lái)挑選出太陽(yáng)能電池板,盡管早期的圖像要模糊得多。<img src="https://engineering.stanford.edu/sites/default/files/styles/responsive_large/public/media/image/hwsmwyonr89ww06e_3.jpg?itok=PlkMC1pe" width="808" height="808" /> </p>
<p>延時(shí)分析表明,低收入社區(qū)不僅僅是開(kāi)始得晚。他們也在比高收入社區(qū)低得多的水平上停滯不前。</p>
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<p>當(dāng)然,根據(jù)定義,低收入家庭投資太陽(yáng)能的資金較少。Rajagopal說(shuō),即使是現(xiàn)在,太陽(yáng)能通常也比從電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電力更貴。</p>
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<p><span class="h1"><strong>更好的激勵(lì)</strong></span></p>
<p><br />聯(lián)邦政府和州政府長(zhǎng)期以來(lái)一直提供財(cái)政激勵(lì),通常以所得稅或財(cái)產(chǎn)稅退稅的形式?;诳?jī)效的激勵(lì)要少得多。理論上,這些財(cái)政激勵(lì)措施應(yīng)該會(huì)讓太陽(yáng)能對(duì)低收入家庭更具吸引力。為了找到答案,斯坦福大學(xué)的研究小組使用了一個(gè)關(guān)于各州可再生能源激勵(lì)措施的聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù),以確定每個(gè)社區(qū)都有哪些激勵(lì)措施。</p>
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<p>他們發(fā)現(xiàn),稅收優(yōu)惠只對(duì)高收入社區(qū)有影響。他們懷疑,其中一個(gè)原因是低收入家庭的稅收要低得多,因此從稅收減免中受益較少。租房而非自有住房的人根本不需要繳納財(cái)產(chǎn)稅。</p>
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<p>Rajagopal說(shuō),從公平的角度來(lái)看,這是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。各級(jí)政府如此嚴(yán)重地依賴(lài)稅收優(yōu)惠來(lái)刺激居民使用太陽(yáng)能,可能會(huì)加劇富人和窮人之間的太陽(yáng)能鴻溝。</p>
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<p>Rajagopal說(shuō):“如果你想在低收入社區(qū)加速采用太陽(yáng)能,基于績(jī)效的激勵(lì)是正確的方法。”</p>
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<p>在這里,研究人員觀察到了相關(guān)性,而不是因果關(guān)系。他們不確定為什么基于績(jī)效的激勵(lì)在低收入社區(qū)似乎有效。拉賈戈帕爾說(shuō),不太常見(jiàn)的激勵(lì)方式可能會(huì)激勵(lì)公寓樓的業(yè)主。</p>
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<p>Rajagopal也是斯坦福大學(xué)Precourt能源研究所Bits & Watts項(xiàng)目的聯(lián)合主任。斯坦福大學(xué)多爾可持續(xù)發(fā)展學(xué)院院長(zhǎng)阿倫·馬宗達(dá)爾(Arun Majumdar)是這項(xiàng)研究的另一位資深合著者。這項(xiàng)研究的其他合著者是斯坦福大學(xué)博士后學(xué)者查德·扎諾科(Chad Zanocco)和前斯坦福大學(xué)研究員瑪麗·路易斯·阿爾特(Marie-Louise Arlt),后者現(xiàn)在是慕尼黑大學(xué)的博士后學(xué)者。</p>
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<p>這項(xiàng)工作由美國(guó)能源部、國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和斯坦福大學(xué)Precourt先鋒項(xiàng)目獎(jiǎng)資助。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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