ชุมชนผู้มีรายได้น้อยทั่วสหรัฐอเมริกานำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ช้ากว่าเพื่อนบ้านที่ร่ำรวยมานานแล้ว แม้ว่าหน่วยงานท้องถิ่นและรัฐบาลกลางจะเสนอการลดหย่อนภาษีและสิ่งจูงใจทางการเงินอื่นๆ ก็ตาม
แต่หลังคาเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม เช่น บนอาคารค้าปลีกและโรงงาน มอบโอกาสครั้งใหญ่ในการลดสิ่งที่นักวิจัยเรียกว่า "ช่องว่างแสงอาทิตย์" ตามการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน พลังงานธรรมชาติ และนำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด
“ช่องว่างด้านพลังงานแสงอาทิตย์เป็นปัญหาร้ายแรงในชุมชนผู้ด้อยโอกาส ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความไม่เท่าเทียมกันของรายได้ แต่ยังเป็นเพราะพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัยมักไม่เหมาะกับผู้ที่ไม่ได้เป็นเจ้าของบ้าน” Ram Rajagopal ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าว และรองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม และวิศวกรรมไฟฟ้าที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด “การศึกษาใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมมีความสามารถในการเป็นแหล่งทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเติมเต็มช่องว่างนั้น”
ทรัพยากรที่ไม่ได้ใช้
ประการแรกข่าวร้าย นักวิจัยพบว่าหลังคาที่ไม่ใช่ที่พักอาศัยผลิตไฟฟ้าในชุมชนด้อยโอกาสได้น้อยกว่าชุมชนที่ร่ำรวยกว่าถึง 38% ช่องว่างนั้นซึ่งสาเหตุหลักมาจากการลดการใช้งานในพื้นที่ยากจน ได้กว้างขึ้นในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม ช่องว่างนี้ต่ำกว่าช่องว่างพลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัยในละแวกใกล้เคียงเหล่านี้อย่างมาก
ข่าวดี นักวิจัยกล่าวว่า อาคารที่ไม่ใช่ที่พักอาศัยมีกำลังการผลิตที่ไม่ได้ใช้จำนวนมากในการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อประโยชน์ของตนเอง และเพื่อจัดหาให้กับชุมชนรอบๆ อาคารเหล่านั้น ในชุมชนผู้มีรายได้น้อย วิสาหกิจเชิงพาณิชย์อาจตอบสนองต่อสิ่งจูงใจจากรัฐบาลในเรื่องพลังงานแสงอาทิตย์มากกว่าครัวเรือน การศึกษาก่อนหน้านี้โดยนักวิจัยคนเดียวกันพบว่าลูกค้าที่อยู่อาศัยในชุมชนด้อยโอกาส ซึ่งอาจมีทรัพยากรทางการเงินน้อยกว่าและมักไม่ได้เป็นเจ้าของบ้าน จะแสดงการตอบสนองน้อยลงต่อการลดหย่อนภาษีและสิ่งจูงใจทางการเงินอื่นๆ
“การใช้ฐานข้อมูล DeepSolar ของสแตนฟอร์ด เราคาดการณ์ว่าแผงโซลาร์เซลล์ในอาคารที่ไม่ใช่ที่พักอาศัยสามารถตอบสนองความต้องการไฟฟ้าที่อยู่อาศัยได้มากกว่า 1 ใน 5 ต่อปีในชุมชนผู้ด้อยโอกาสเกือบ 2 ใน 3” มอริตซ์ วูสโซ ผู้เขียนหลักของการศึกษากล่าว
“นอกจากนี้ ต้นทุนดิบของพลังงานนั้นในหลายชุมชนก็จะน้อยกว่าอัตราที่อยู่อาศัยที่ระบบสาธารณูปโภคไฟฟ้าในท้องถิ่นเรียกเก็บ” วูสโซว์ ซึ่งเป็นนักวิจัยนักศึกษารับเชิญในกลุ่มห้องปฏิบัติการของราชาโกปาลในปี 2022 และ 2023 กล่าว
ในการหาปริมาณการกระจายการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัย นักวิจัยได้ใช้ภาพถ่ายดาวเทียมและปัญญาประดิษฐ์เพื่อระบุจำนวนและขนาดของแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาในพื้นที่สำรวจสำมะโนประชากร 72,739 แห่งทั่วสหรัฐอเมริกา ประมาณหนึ่งในสามของแผ่นพับเหล่านั้นถือว่าเสียเปรียบโดยรัฐบาลสหรัฐฯ
ทีมงานได้ติดตามการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัย รวมถึงจำนวนหลังคาที่ไม่ได้ใช้ซึ่งจะเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ตั้งแต่ปี 2006 ถึงปี 2016 และอีกครั้งในปี 2022 จากนั้นจึงคำนวณต้นทุนเฉลี่ยต่อปีในการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในแต่ละพื้นที่โดยอิงตาม ปริมาณแสงแดดในท้องถิ่นและตัวแปรอื่นๆ ค่าใช้จ่ายอยู่ระหว่างประมาณ 6.4 เซนต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในนิวเม็กซิโกที่มีแสงแดดส่องถึงจนถึงเกือบ 11 เซนต์ในอลาสก้า แต่ค่าใช้จ่ายเหล่านั้นต่ำกว่าอัตราค่าไฟฟ้าที่อยู่อาศัยในหลายพื้นที่เหล่านั้น แม้แต่ในรัฐทางตอนเหนือหลายแห่งก็ตาม
Chad Zanocco ผู้ร่วมเขียนการศึกษาใหม่และนักวิจัยหลังปริญญาเอกในสาขาวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม ตั้งข้อสังเกตว่าการนำไฟฟ้าไปยังพื้นที่อยู่อาศัยจะรวมค่าใช้จ่ายอื่นๆ ด้วย เช่น การจัดเก็บแบตเตอรี่และการสร้างไมโครกริด
“เราประเมินว่าพื้นที่จัดเก็บแบตเตอรี่จะทำให้ต้นทุนรวมของระบบเพิ่มขึ้นประมาณ 50% แต่ถึงอย่างนั้นก็ยังใช้ได้จริงในเกือบสองในสามของชุมชนผู้ด้อยโอกาสที่เราศึกษา” Zanocco กล่าว
ประหยัดจากขนาด
หากแผงโซลาร์เซลล์เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมสามารถจ่ายไฟฟ้าส่วนเกินให้กับโครงข่ายไฟฟ้าในท้องถิ่นได้ นักวิจัยเขียนว่า ผู้อยู่อาศัยที่มีรายได้น้อยสามารถเข้าถึงได้ผ่านการสมัครสมาชิกในชุมชน แทนที่จะสร้างแผงหลังคาของตนเอง พื้นที่เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมยังช่วยประหยัดต่อขนาดได้มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับแผงโซลาร์เซลล์ในครัวเรือนแต่ละแห่ง ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งก็คือ ลูกค้าที่ใช้พลังงานที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัยอาจมีความอ่อนไหวสูงต่อมาตรการจูงใจทางภาษีและมาตรการจูงใจอื่นๆ จากรัฐบาล ซึ่งนำไปสู่การนำไปใช้ที่มากขึ้น
นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าอุปสรรคที่ลดลงเพิ่มเติมคือพระราชบัญญัติลดเงินเฟ้อปี 2022 ซึ่งจัดสรรเงินหลายพันล้านดอลลาร์สำหรับรัฐและชุมชนท้องถิ่นสำหรับโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานสะอาด เงินจำนวนนั้นได้ลดต้นทุนของไมโครกริดใหม่ไปแล้ว
“นอกเหนือจากการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนและการชะลอการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแล้ว การเข้าถึงพลังงานแสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นยังจะมอบผลประโยชน์ในท้องถิ่นที่จับต้องได้ให้กับชุมชนผู้มีรายได้น้อย” เจ้อเฉิง หวาง ผู้ร่วมเขียนและนักวิจัยหลังปริญญาเอกจากสถาบันปัญญาประดิษฐ์ที่เน้นมนุษย์เป็นศูนย์กลางแห่งสแตนฟอร์ดกล่าว
“สิ่งนี้จะส่งเสริมการผลิตพลังงานสะอาดและต้นทุนต่ำในท้องถิ่น ซึ่งจะเพิ่มความยืดหยุ่นจากการไฟฟ้าดับ และลดมลพิษที่เกิดจากโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งหลายแห่งตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีรายได้น้อย”