南非承諾到2050年逐步淘汰人為碳排放，為此需要增加可再生能源在國家電網(wǎng)中的比重。該國是全球第15大碳排放國，目前仍嚴重依賴燃煤發(fā)電，交通系統(tǒng)也完全依賴原油及其衍生物。

實現(xiàn)凈零排放的關鍵在于家庭能源消費的脫碳，目前家庭能源使用占總排放量的40%。工程師和技術管理專家近期研究了如何利用家庭屋頂太陽能系統(tǒng)產(chǎn)生的多余清潔電力，以及如何通過電池電動汽車在家中儲存太陽能，并將兩者接入電網(wǎng)。

一個類比是：將南非的太陽能潛力比作漏水的雨水水箱，有充足的“雨水”(陽光)，但缺乏“管道”(雙向電表)和“額外的水桶”(電動汽車電池)，導致一半的“水”(清潔能源)未被利用。相反，可以建立系統(tǒng)捕捉每一滴陽光，在房屋、汽車和鄰居之間共享能源。類似商業(yè)項目已在中國、日本和德國投入運營。

該想法在南非面臨的主要障礙是小規(guī)模太陽能和電動汽車對大多數(shù)家庭來說成本較高。解決方案包括安裝雙向電表，允許房主將多余太陽能賣回電網(wǎng)，以及為電動汽車車主提供車到網(wǎng)設備，儲存并出售多余太陽能。

同步推進基礎設施現(xiàn)代化，如安裝雙向智能電網(wǎng)和車到網(wǎng)設備，可顯著增加清潔能源產(chǎn)量。屋頂太陽能系統(tǒng)估計產(chǎn)生的能源比住宅所需多約40%，如果安裝雙向電表，家庭可將未使用太陽能賣回電網(wǎng)。

市政當局也可通過購買家庭產(chǎn)生的多余可再生能源并轉(zhuǎn)售而受益。僅在南非開普敦，安裝雙向電表每年可產(chǎn)生約1.44億蘭特(880萬美元)額外利潤，支持更具包容性的能源轉(zhuǎn)型，并減少燃煤發(fā)電產(chǎn)生的溫室氣體。

家庭太陽能系統(tǒng)可使用車到網(wǎng)設備與電池電動汽車集成，允許電動汽車電池與家庭電器及國家電網(wǎng)連接。電動汽車車主可通過車到網(wǎng)設備向電網(wǎng)出售電力，降低運行電動汽車的年度成本，包括電力成本、車輛本身成本和運營成本。

實踐中，電動汽車車主可在太陽能發(fā)電高峰期(每天上午10點到下午4點)為汽車充電，利用“免費”多余太陽能補貼出行成本。這對于在家工作或在清晨和傍晚使用車輛的人來說是理想的，工作場所的充電站也能實現(xiàn)這一點。

人們可使用車輛電池(通常為40-100千瓦時)在夜間高峰期為家庭供電或?qū)⒛茉促u回電網(wǎng)，同時保留足夠能源供早晨出行。這將抵消擁有電動汽車的年度成本，并通過削峰增強國家電網(wǎng)。如果管理得當，房主和車主應能支付不超過駕駛內(nèi)燃機汽車和使用國家電力公司Eskom電力的費用，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向可再生能源選項而不增加額外成本。

到2050年實現(xiàn)凈零排放是南非《氣候變化法》下的法律義務。雙向電表和車到網(wǎng)充電站將幫助該國實現(xiàn)這一目標。然而，家庭雙向電表的費用支付問題存在爭議，專家認為國有電力供應商Eskom和市政當局應承擔注冊和計量費用，而非房主支付。

這是因為電力分銷商獲得的收益至少是電表本身成本的五倍，分銷商獲得廉價能源并出售給其他客戶，電網(wǎng)也因更多可再生能源輸入而受益。沒有這項技術，向綠色能源未來轉(zhuǎn)型的成本對單個家庭來說仍然較高，但有了這項技術，轉(zhuǎn)型在經(jīng)濟上變得具有競爭力。