这个实验性的绿色郊区是单户住宅的未来吗？- 彭博社

橡树阴影和杜兰戈开发项目将连接起来，形成两个微电网，这是自包含的电力系统，如果加利福尼亚州的电网发生故障，它们可以独立运行。

摄影师：Kyle Grillot/Bloomberg

乍一看，影子山的杜兰戈 看起来只是加利福尼亚州梅尼菲（Menifee）干旱山谷中又一个新房屋连锁分区，这是一个距离洛杉矶东南部90英里的快速增长的郊区。

然而，走进Hopscotch Drive上一栋售价为577,990美元的样板房，透过灰泥和人造石立面，您可以看到低碳、抗气候变化的住房可能的未来。在车库里，一台时尚的白色电池连接在墙上，储存着屋顶上16块太阳能电池板产生的电力。电池旁边是一个电动汽车充电器，一些业主将有能力利用他们汽车的电池 为他们的房屋提供额外的能源 —— 这是将电动汽车转变为移动发电厂的实验。

一个高效的电动热泵热水器被藏在车库的一个角落，一个 用于取暖和制冷的热泵 站在后院的露台旁边。这座2906平方英尺、四卧室的联排别墅的开放式厨房配备了一个 电磁炉 ，比传统电炉消耗更少的电力，不会排放任何 有害污染物 ，根据建筑商 KB Home 的说法，这些家电总体上将使Durango的能源消耗比传统住宅减少40%。

加利福尼亚州梅尼菲的Durango开发项目中的样板房。车库里，一个电池储存着屋顶上16块太阳能电池板产生的电力。摄影师：Kyle Grillot/Bloomberg但你看不到的是真正可以改变能源系统的东西。Durango正在建造的78栋房屋连接在一起，形成一个微电网，这是一个自给自足的电力系统，如果加利福尼亚电网发生故障，它可以独立运行。随着气候驱动的野火、热浪和风暴引发停电的可能性越来越大。

在一个名为Oak Shade at Shadow Mountain的相邻分区正在建造另外141栋房屋，它们将连接到第二个微电网，也可以利用太阳能和电池在停电时保持电力供应。这两个开发项目将共享一个2.3兆瓦时的“社区电池”，以在停电时提供额外的电力。在能源行话中，Durango和Oak Shade有能力“孤立”于电网之外——如果沙漠变暗，它们将成为光之群岛。

“在加利福尼亚，当天气很热并且有火灾时，你会面临断电的威胁，”KB Home的可持续性、技术和战略采购高级副总裁丹·布里德曼说。“我们觉得可能有一种经济实惠的方式来建立韧性，不仅在房屋层面，而且在社区层面。”

到目前为止，KB Home的高管表示已经售出大约50栋房屋，预计第一批业主将在明年初搬入。公司表示，价格从48.2万美元到57.8万美元不等，吸引了被挤出沿海城市的年轻家庭。与KB合作的项目包括太阳能公司SunPower Corp.、公用事业公司Southern California Edison、汽车制造商Kia Corp.、加州大学欧文分校、Schneider Electric SE和美国能源部。联邦政府提供了665万美元用于开发和测试首个微电网技术，并确定Menifee微电网是否可以作为未来住宅开发的模型。在接下来的四年里，SunPower的团队和加州大学欧文分校的研究人员将收集数据并监测微电网的性能。

“我们希望看到如何提高业主的弹性，”能源部新兴技术项目经理Ram Narayanamurthy说道。“随着加州电网逐渐脱碳化，电气化将真正推动碳足迹的减少。”

每个住宅将配备一块来自SunPower的13千瓦时SunVault电池。电池旁边是一个电动汽车充电器。摄影师：Kyle Grillot/Bloomberg当然，微电网无法阻止偏远住宅开发的蔓延以及伴随其而来的对气候不友好的购物中心、停车场和长途通勤。但它们确实提供了一种脱碳化郊区扩张的方式。加州能源监管机构的发言人Terrie Prosper表示，微电网还可以“提高电力网的可靠性，发挥减少野火风险的作用，帮助社区更具弹性。”

而其他Menifee居民面临上涨的电力和天然气价格，Durango和Oak Shade的业主将成为电力经纪人。他们将能够出售由他们的太阳能电池产生的多余电力，并储存在他们的家庭电池中，供应给南加州爱迪生公司。微电网中的房屋集体还可以充当虚拟电厂，在需求激增时，例如热浪袭击时，供应电力以帮助保持电网稳定。

每个家庭的电池都是SunPower的13千瓦时SunVault型号，SunPower还提供屋顶太阳能电池板。热泵和智能恒温器都支持Wi-Fi，允许协调家庭的电器、电池和太阳能阵列，以最大化能源生产并降低成本。

这意味着，例如，Durango和Oak Shade中的219台热泵热水器可以转变为“热电池。”在白天，由家庭太阳能阵列产生的多余电力可以加热水，以便在太阳不照耀且公用事业费率上涨时使用。这也可以减少启动天然气发电厂以满足夜间需求的必要性。

SunPower的技术为业主管理房屋的能源系统，使房屋在业主工作或睡觉时可以进行能源套利。例如，如果Durango的居民通勤到圣地亚哥的工作，希望是驾驶电动汽车，SunPower云可以通过降低恒温器温度和将电器置于经济模式来最大化他们向公用事业公司出售或储存在电池中的太阳能电力。当同一居民回家并且公用事业费率上涨时，房屋可以利用电池中储存的太阳能电力。所有房屋都预先安装了电动汽车充电器，迄今约有20%的购房者在施工期间安装了充电器，根据SunPower新房销售副总裁Matt Brost的说法。

在加利福尼亚州梅尼菲的Shadow Mountain的Oak Shade正在建设中的房屋。摄影师：Kyle Grillot/Bloomberg“在白天高产能的太阳能时段，当房屋通常不使用太多电力时，我们相信太阳能系统将充足地为房屋和社区电池充电，”Brost说。

微电网可能会削减公用事业的收入，但南加州爱迪生公司支持梅尼菲项目，因为它有降低客户成本和使电网更具弹性的潜力，公司副总裁Katie Sloan表示。“这个项目将是未来电气化的一个很好的蓝图，”她说。

在一个11月的日子里，Oak Shade的建筑工人正在组装一排两层房屋的木框架，可以看到周围多岩石灌木覆盖的山丘。在开发项目的边缘，KB Home内陆帝国部门的前瞻规划副总裁Scott Hansen指出一个空地，社区电池将安装在一个有围栏的平台上。这个电池大约有一个集装箱那么大，通常会由电网充电，只有在需要时才从周围房屋的太阳能电力中获取电力。

回到Durango样板房，Hansen指着5.6千瓦的屋顶太阳能阵列。这大约是通常需要为类似大小的传统建筑房屋供电的太阳能系统的一半瓦数和成本。这是因为Durango和Oak Shade的房屋正在按照能源部的零能耗准备家庭标准建造，该标准要求建筑隔热和密封性能非常好，以至于可再生能源系统可以抵消其大部分或全部能源使用。

汉森打开房屋一侧安装的一个大白色面板，露出施耐德电气Square D能源中心。这个智能面板控制着家中的每个独立电路，平衡不同家电产生的电负荷，并允许业主选择在停电时供电的家电。绿色标签表示在停电时由家庭电池供电的电路，包括灯光、电源插座（保持Wi-Fi通畅）、冰箱和微波炉。

KB Home执行官斯科特·汉森站在Durango样板房前。摄影师：凯尔·格里洛特/彭博社灶具和热泵等高压家电标有灰色标签，并将保持离线状态，直到社区电池启动并为每户提供额外六千瓦时的电力。“这些房屋建得非常紧凑，如果停电，它们在夏季会保持较长时间的凉爽，而在冬季则相反，”汉森说。

布罗斯特表示，一旦社区电池上线，“它将有效地为整个家庭供电，但业主将无法同时运行所有设备或给车充电，因此他们必须选择他们想要运行的设备。”

一个智能面板控制着家中的每个独立电路，平衡太阳能电池板、热泵和电动汽车充电器产生的电负荷。摄影师：凯尔·格里洛特/彭博社在停电期间，一些房主将有一个额外选择：使用他们的汽车为房屋充电。杜兰戈有五户，橡树阴影有五户的房屋正在安装西班牙公司Wallbox生产的双向充电器，可以将电动汽车电池中的电力转移到房屋中。这些房主可以参加为期三年的试验，租用具有双向电池的起亚EV6跨界车，根据加州大学尔湾分校的机械、航空航天和环境工程教授斯科特·萨姆森的说法，该校将设计和管理这个实验。

起亚EV6型号的电池容量范围从58千瓦时到77.4千瓦时，是SunVault家用电池存储容量的六倍。萨姆森表示，这足以在停电期间让家庭供电数小时甚至数天，他预计这将成为未来电动汽车的一个重要特征。

对于KB Home的布里德曼来说，所有这些技术在家中的融合也迅速成为一个卖点，特别是随着气候变化对日常生活的影响。“加州的人们对此有着敏锐的意识，”他说。“我们看到整个州对如何使我们的家更具弹性产生了兴趣。”