您的生活中哪一部分不是由电驱动的?这就是为什么您在这里阅读本文。您想知道如何使电力为您做更多!您想让生活更绿色吗?使您的钱包更饱满吗?不那么依赖电力公司吗?也许以上所有这些?
您可以通过安装太阳能光伏(PV)电气系统来实现。
“但是它太贵了!",您说。好吧,是的,您可以轻松地在完整的系统上花费30,000至40,000美元。在本文的结尾,我们将探讨如何使价格更便宜。甚至可以将成本削减一半。
在进入不同的太阳能发电系统之前,让我们花几分钟时间考虑一下我们需要和想要的东西。
正在寻找的人出于以下任何原因,请使用太阳能为房屋供电;为了省钱 。哪一个对您最重要?哪个最不重要?花点时间考虑一下。
您可能还希望自己没有想到的其他事情。您可能想要一个可以安装的系统,然后就忘了它。低维护或无维护。也许您想要一个不会影响用电习惯的系统,或者您愿意稍作更改。
您介意该系统的外观吗?您需要紧凑的东西,还是有剩余空间?您是否要遵守房主协会和盟约,并想确保自己不违反这些条款?在为您选择合适的系统时,所有这些都是要考虑的事情。
还要与您的家人讨论一下。这也是他们必须忍受的决定。这可能会以您未曾考虑的方式影响它们,但是一旦系统就绪,它们就会很快指出。请记住,电会影响我们所做的一切。
一旦您完成了这些工作并将其写下来,您就需要开始考虑那些会影响您选择的数字。
您需要多少电,更具体的问题需要多长时间?只需查看当前的电费清单,即可查看一年的用电量,最高的使用月份以及需要多长时间才能断电。
我们已经在其他地方非常深入地讨论了确定您的能源需求,因此请进行回顾并首先进行数学计算。确保记录了这些数字。最好将它们放入电子表格中,以便您可以使用它们。能够尝试不同的方案可以帮助您节省大量时间和金钱。
太阳能光伏系统分为两类:并网型和离网型。说电网,是指您的电力公司用来为您供电的电力线系统。从上方看,它像一个网格。并网系统使您仍然可以连接到电源和您的电力公司。离网系统将不会与电网连接,并且您不必再与当地的电力公司打交道。
每个类别都有一些不同的变化。并网系统将有一组电池作为备用系统,或者没有,或者也可能有发电机。离网系统应始终具有备用电池阵列。两种主要的离网系统将仅是PV,而混合系统则将您的太阳能电池板与风能,微型水力发电机,发电机或它们的任意组合结合在一起。
类别以及其中的每个系统这些类别,各有优缺点。当然,积极或消极是一个视角问题。在介绍特定系统之前,让我们看一下每个系统的基本组件。
所有这些系统都将包含一些通用部分。最明显的部分是太阳能电池板。这就是太阳光通过光伏电池的魔力变成直流电的原因。
您的面板很可能会安装在您的屋顶上,但是您可以使用独立的安装架放在您的财产上。您甚至可以获得太阳跟踪支架,以确保面板每天都能获得最佳的阳光量。此处的选项一直在变化,变得更容易安装,更令人赏心悦目。
在家里,直流电将变成交流电,以运行您的日常电器。这是逆变器的工作。
根据所用系统的不同,该逆变器可能还会提供电网连接。也就是说,它将调节您产生的电力是否流向电力线。如果来自电网的功率下降,则逆变器将停止向电网供电。这是为了保护电源线上的人员的安全。
如果系统要备份电池,则逆变器可能还具有充电调节器功能。从字面上看,这将起到转移多余电量为电池充电的作用。您还可以拥有一个单独的电荷调节器。不一定是个坏主意,因为如果发生故障,可以将其与逆变器分开更换。
带有备用电池的并网和离网系统也将装有电池。当然,这些电池需要正确存放。
断开开关也很重要。将其视为安全终止开关。如果您的系统发生问题,并且您需要快速关闭它,则这是您需要的设备。确保您家中的每个人都知道在哪里可以找到它,以及如何以及何时使用它。
还将有各种各样的电线可以连接所有物品,使用保险丝保护所有物品以及安装硬件以保护所有物品。 。这些是任何太阳能电力系统的基本组成部分。
我们生活在各种地方的各种家庭中,并有各种不同的生活方式。每个家庭的能源需求都不尽相同。那么我们如何比较我们正在寻找的系统呢?
让我们使用一个标准化的房屋并以此为基础。这将使大多数人了解他们的处境。
我们的示例房屋为1,600平方英尺。住宅位于马萨诸塞州-因此气候温和,冬季多雪。它每年使用约7400 kWh,成本约1,036美元。现在,我们已经解决了这个问题,当我们查看不同的系统时,我们可以通话。让我们开始吧。
离网系统最适合远离最近电力线的建筑物。这可能是您的新乡间别墅,也可能是家庭别墅。最适合离网系统的人通常是已经非常节能的人。
他们已经采取了尽可能多的节能策略。他们已尽其所能,无需断开与电网的连接。他们睁大眼睛看着它,你也应该这么做。如果您是您或想成为的人,请继续阅读。
优点::消除电费,电网中断和对电网的依赖。
缺点:需要调整用电习惯,系统故障可能使您几天没有电。
这是基本的太阳能电力系统。面板,充电器,逆变器和电池。这里的所有都是它的。不过,仅仅因为它很简单并不意味着它最便宜。您将完全依赖此系统来提供所有电力,因此它将也是最大的PV系统。它将需要最多的面板和最多的电池,因为如果太阳不发光,您将得不到任何电力。
对于我们的示例房,该系统的成本约为45,000美元,即6美元每瓦的发电量。即使有这笔费用,您的投资回收期也可能比您想象的要短。记住,我们将在本文结尾处探讨大幅削减能耗的方法。
此外,如果该系统要用于新房,请考虑将电带回家的成本。如果您非常偏僻,则可能需要为架设电线杆和铺设电力线付费。预计从当前最后一根电线杆到需要用电的地方,每英尺要支付5至10美元左右。这很容易加起来一两万美元。如果您的离网系统成本为40,000美元,并且您需要以20,000美元的价格运行,那么它确实可以很快收回成本。
优点:完全离网,几乎可以维护-free。
缺点:高初始投资,较长的投资回收期,长时间的低晒会耗尽系统。
有时候阳光还不够。有时您很幸运地拥有其他更一致或更容易利用的能源。如果您的房屋风向恒定或小溪自由流动,则可能要利用风力发电机,微型水力发电机,发电机或其中的某些组合。
就像任何系统一样,您添加的系统越多,它就会变得越复杂,维护起来就越多。但是,您已经决定不使用电网,因此您可以对这些折衷方案感到满意。
添加风能或水力发电的最佳部分是,它可能会使您的正常运行时间增加到近100 %。风在晚上吹,尤其是在没有阳光的日子。只要河里有水,河水就会流淌。当然,只要有燃料,发电机就会运行。
混合动力系统的成本可能会发生巨大变化。一台3千瓦的风力发电机和安装塔的成本约为4,000美元,即每瓦3美元。这仅是太阳能发电每瓦成本的一半。
一台1.5 kW微型水力发电机的成本约为3,000美元,即每瓦2美元。这是仅太阳能光伏系统每瓦成本的三分之一。
一台10,000 W的天然气发电机的价格不到900美元。当然,您还必须支付汽油费。当您没有电源时,通常需要手动启动这些发电机。它们还配有小型汽油箱,因此运行时间可能不会像您想要的那样长。在这种情况下,请考虑使用丙烷燃料发电机。
丙烷燃料发电机的价格约为3,000美元,并具有许多其他功能,例如自动打开或关闭,具体取决于您的其余部分。系统正在产生足够的功率。与气体发生器相比,它们的效率更高,并且运行时间更长。
您可以看到,通过这两种方法中的任何一种来扩展系统如何能够帮助更可靠地提供相同量的电力,少很多钱。以我们的示例住宅系统为例,现在的价格可能约为30,000美元。这大约是仅使用太阳能光伏发电系统成本的2/3。
优点:比仅使用太阳能光伏发电系统便宜,发电更为稳定。
缺点:仅比太阳能光伏发电更多的维护,可能需要政府批准才能使用风力涡轮机或微型水力发电机。
在并网讨论时,能源独立性通常不是您的首要任务目标。省钱甚至赚钱通常是您所追求的。随着许多电力公司以优惠价格(称为上网电价)购买电力,这绝对是可能的。您甚至可以赚钱。
并网系统仍然对环境有利,因此您确实对绿化世界感到满意。无论您使用多少,都可以获得恒定功率的便利。尽管稍微加倍努力会增加总的上网电价,并更快地为您省钱。
优点:正常运行时间可能为100%,但用电习惯却没有需要彻底改变,以消除电费甚至赚钱。
缺点:仍然依赖于电网。
此系统与关闭系统几乎相同-grid仅限PV的系统,除了您的逆变器外,还将提供到电网的接口。它将自动管理您的连接,使您多余的电力流回电网。当您不产生多余电量时,它将允许电网电源继续流入您的房屋。
好处是,当电网关闭时,该系统将允许您的电池组继续为您的房屋供电。家用电池的供电时间将取决于电池阵列的大小以及如何调整用电量。
带有电池阵列的系统可以为示例提供足够的后备电源48小时费用约为40,000美元,而一次耗时6个小时的费用约为27,000美元。当然,如果您使用特斯拉的Powerwalls,则可以大大降低这些成本。
当然,此系统的价格可能是并网,仅PV的系统的两倍。但是,该系统非常适合那些依靠家用医疗设备,经常出现停电或在家工作的人。对于这些人来说,这也许是值得的。
优点:如果电池组足够大,则所有系统的最佳开机时间。
缺点:与并网的,仅PV的系统相比,维护更多,成本更高,投资回收期更长,占用更多的空间。
并网的,仅PV的系统只是面板,电线,和并网逆变器。这是最便宜的整个家庭系统。在我们的示例住宅中,可替代电网电源的系统大约需要32,000美元。如果您的预算有限,并且您想快速削减电费,则可以选择该系统。
请记住,这是一个可以建立的系统。重要的是要记住。您可以从这里开始,然后添加备用电池,甚至可以继续保持离网状态。如果您的房屋允许的话,您最终可能会添加风力涡轮机和微型水力发电。
优点:与带备用电池的系统相比,价格更便宜且维护更少。
缺点:电网故障将对您造成的影响与仅在电网上一样。
如果现在整个家庭系统都无法使用,请考虑使用小型系统,例如住宅太阳能套件。它们具有不同的尺寸和价格点。可能足以让您的手机和笔记本电脑充满电,或者运行诸如家庭透析装置或污水泵之类的重要设备。
就像离网系统一样,您可以添加其他发电源,例如风力涡轮机或微型水力发电机。通常,仍然与网格息息相关的人不会使用这些信息,因为它们是多余的,或者是因为邻居认为它们很讨厌。政府甚至可能对居民区的风力涡轮机或微型水电有法规。
您可能会看到与系统连接的发电机。这是获得具有电池后备系统可能提供的那种开机时间的最好且最便宜的方法。气体发生器非常便宜,但是您可能会考虑使用更昂贵的柴油或丙烷燃料发生器。其中一些甚至可以设置为在检测到电网功率下降时自动启动。
优点:正常运行时间长,介于仅PV的成本和带有电池备份系统的PV。通常取决于电网的功率自行启动和停止。
缺点:与仅使用PV相比,需要更多的维护。发电机的噪音可能不会受到邻居或地方政府的欢迎。
您怎么可能不呢?
根据您的居住地,可能会有联邦,州,甚至市政府的激励措施可能
我们在美国的示例房屋有资格获得30%的联邦联邦能源效率税收抵免额,直至2019年12月31日。
在我们的榜样州马萨诸塞州,还有另外4个激励计划,使人们可以负担得起。净计量,免收营业税,个人税收抵免和财产税激励措施。
净计量可以将马萨诸塞州的电费降至零。这就是他们目前的法律所允许的。如果您所在地区有上网电价,您可以采取的措施不仅仅是消除电费账单;您可能最终会被他们支付。
符合条件的太阳能光伏系统和组件也免征州销售税。尽管这并不能降低系统的基本成本,但您也不必为此缴纳营业税。
马萨诸塞州还将为您提供高达$ 1,000的个人税收抵免,用于安装批准的系统。在这与联邦所得税抵免之间,您可能会获得可观的报税额。
最后,如果您的系统增加了您的财产价值(并且将会),那么增加的数额将免征财产税。 20年。
我们的示例房屋的并网,仅限PV的系统现在从32,000美元的成本降低到税后的22,300美元左右。情况变得越来越好。
在您所在的位置,可能会有上网电价甚至更大的激励措施。根据细节,它可以使初始成本减半。在可再生能源和效率国家奖励数据库中搜索邮政编码。
现在,请考虑您当前和未来的电网成本。它现在不便宜,而且可能永远也不会便宜。考虑到电力成本从1960年到2011年平均每年的通货膨胀率是3.15%。根据美国能源信息署的数据,数字可能会因您所在的位置而异。
假设您的净计量使您的电费为零,并且电费的通胀率保持不变,那么系统将在12年内收回成本。似乎很长一段时间。但是,该系统的使用寿命可能为20-30年。到30年,该系统可以再省下36,000美元。
现在您知道该系统可用了。您还对他们的实施成本以及如何为自己支付费用有所了解。您正在考虑每个系统的利弊。很好。
请记住,这些系统可以用几乎无限种方式构建。您不会拘泥于所获得的第一个系统。
也许您只会从并网光伏开始,然后再添加电池,直到充满电为止。当您确信系统可以满足所有需求时,可以断开与电网的连接。
或者可以从小型并网,仅PV的系统开始,然后添加风力涡轮机或微型-水力发电机。然后,当您感到满意时,可以将备用电池投入使用并与电网断开连接。
因此,最适合您的系统就是您现在可以使用的系统。当生活改变时,您可以调整这些东西以满足您的需求,然后使其成为最适合您的系统。
希望我们已经回答了哪种系统最适合您的问题。然而,随着电价不断上涨,环境状况恶化以及这些系统的成本几乎成倍下降,如何这将是唯一的问题
图片来源:年度能源审查,通过美国能源信息署,幸福的家庭在家中厨房即食饼干,附有图表特写的电费单,业务人员的餐桌规划业务问题,通过Shutterstock。