5 rzeczy, które należy wziąć pod uwagę podczas budowy domu zasilanego energią słoneczną

W ciągu ostatnich 10 lat domy z panelami słonecznymi na dachach przeszły od ciekawości do pospolitości. Ten trend chyba najlepiej ilustruje decyzja Home Depot o rozpoczęciu magazynowania paneli słonecznych w 2001 roku [źródło: DOE ].

Technologia jest dostępna od dziesięcioleci – NASA używa satelitów zasilanych energią słoneczną od lat 60. XX wieku, a już od II wojny światowej w USA stosowano pasywne słoneczne systemy grzewcze (które zamieniają energię słoneczną w ciepło zamiast w energię elektryczną). domy [źródła: Southface , DOE ].

Jednak wprowadzenie aktywnych systemów słonecznych na główny rynek mieszkaniowy okazało się wyzwaniem. Aktywna energia słoneczna wykorzystuje macierze ogniw fotowoltaicznych do przekształcania światła słonecznego bezpośrednio w energię elektryczną i jest to tradycyjnie zbyt kosztowna technologia.

Korzyści z domowej energii słonecznej są oczywiste: energia słoneczna jest nieskończona (przynajmniej przez następne 5 miliardów lat, daj lub bierz); dostarcza czystą energię bez emisji gazów cieplarnianych; i może zaoszczędzić pieniądze na rachunkach za prąd [źródło: APS ]. Są jednak czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy podejmowaniu decyzji, czy energia słoneczna będzie dla Ciebie dobrym wyborem – a koszt to tylko jeden z nich.

W tym artykule przyjrzymy się pięciu najważniejszym problemom, które należy rozwiązać, gdy myślisz o zainwestowaniu w domową instalację solarną. Korzystanie z energii fotowoltaicznej jest bardzo zielonym i potencjalnie satysfakcjonującym posunięciem, ale nie jest tak proste, jak pozyskiwanie energii z ustalonej sieci elektrycznej.

Pierwsza kwestia jest taka, o której być może nie pomyślałeś: czy musisz coś zrobić z panelami słonecznymi, gdy są już na dachu?

1. Utrzymanie
2. Okolica
3. Ocena nasłonecznienia
4. Strefa pokrycia
5. Koszt

Zasilanie domu energią słoneczną wymaga więcej konserwacji niż przy użyciu zwykłej starej sieci energetycznej. Ale nie za dużo.

Panele słoneczne nie mają ruchomych części. Są częścią całkowicie stacjonarnego systemu. Tak więc po ich zainstalowaniu niewiele rzeczy może się nie udać. Prawie jedyną rzeczą, jaką musi zrobić właściciel domu, jest utrzymanie paneli w czystości. Jest to jednak ważne zadanie — zbyt dużo kurzu i ptasich odchodów na panelach może zmniejszyć ilość padającego na nie światła słonecznego. Nagromadzenie kurzu może zmniejszyć ilość energii elektrycznej wytwarzanej przez system nawet o 7 procent [źródło: CalFinder ].

Ten rodzaj konserwacji nie jest jednak czymś, co trzeba robić raz w tygodniu. Prawdopodobnie musiałbyś spuszczać panele tylko od jednego do czterech razy w roku [źródło: CalFinder ]. Nie musisz wchodzić na dach. Wąż i dysza z poziomu gruntu działają dobrze. Jeśli w Twojej okolicy jest budowa, być może będziesz musiał częściej czyścić panele, aby uniknąć dodatkowego gromadzenia się pozostałości kurzu budowlanego.

Poza tym patrzysz tylko na okazjonalne przeglądy, aby upewnić się, że wszystkie części są sprawne. Być może będziesz musiał wymienić falownik (i baterie, jeśli masz system przechowywania baterii), ale jest to rodzaj konserwacji raz na dekadę.

Dalej: Masz dużo drzew na swojej parceli?

To, gdzie znajduje się Twój dom, ma duży wpływ na efektywność wykorzystania energii słonecznej. To oczywista obawa: jeśli wytwarzanie energii elektrycznej zależy od światła słonecznego, problemy takie jak wysokie drzewa w cieniu i wysokie, rzucające cień budynki będą stanowić problem.

Jest to jednak jeszcze większy problem, niż niektórzy zdają sobie sprawę. Różne rodzaje paneli różnie reagują na cień. Podczas gdy panel polikrystaliczny znacznie zmniejszy swoją moc wyjściową, jeśli jakakolwiek część panelu zostanie zacieniona, panel monokrystaliczny całkowicie przestanie wytwarzać energię elektryczną.

Tak więc, aby zbudować dom zasilany energią słoneczną, należy upewnić się, że na powierzchni paneli dachowych nie ma cieni w najbardziej nasłonecznionych godzinach dnia (zwykle od 10:00 do 14:00), a najlepiej we wszystkie słoneczne godziny [źródło: AEG ]. Im więcej godzin panele spędzą w pełnym słońcu, tym wydajniejsze będzie wytwarzanie energii.

Osiągnięcie najwyższego poziomu wydajności może oznaczać wycinanie drzew na twojej posesji (i utrzymywanie ich przycinania). Jeśli twój dom jest otoczony wysokimi budynkami, które blokują słońce z dachu, jest to znacznie większy problem.

Co prowadzi nas do kolejnej ważnej kwestii: światła słonecznego.

Światło słoneczne ma oczywiście kluczowe znaczenie, jeśli chodzi o energię słoneczną i nie wszystkie regiony są pod tym względem równe. Ważne jest, aby wiedzieć, ile światła słonecznego dociera do poziomu gruntu w obszarze, w którym znajduje się Twój potencjalny dom słoneczny.

Mówimy tutaj o nasłonecznieniu -- miara tego, ile promieniowania słonecznego dociera do ziemi w dowolnym obszarze w określonym czasie. Zazwyczaj jest mierzona w kWh/m2/dzień i mówi, ile światła słonecznego będzie dostępne, aby panele słoneczne zamieniły się w energię elektryczną. Im wyższa wartość nasłonecznienia Twojej lokalizacji, tym więcej energii elektrycznej każdy z Twoich paneli będzie w stanie wygenerować. Wysoka wartość nasłonecznienia oznacza, że ​​możesz uzyskać więcej mocy z mniejszej liczby paneli. Niska wartość nasłonecznienia oznacza, że ​​możesz wydać więcej, aby osiągnąć tę samą moc wyjściową (więcej na wydatki później).

Jeśli mieszkasz w miejscu takim jak Phoenix w Arizonie lub Albuquerque w Nowym Meksyku, jesteś złoty. Mają bardzo wysokie oceny nasłonecznienia, odpowiednio 6,58 i 6,77 [źródło: CleanBeta ]. Oznacza to, że w Albuquerque na każdy metr kwadratowy Ziemi w ciągu jednego dnia pada średnio 6,77 kWh światła słonecznego. Z drugiej strony w Portland w stanie Maine jeden metr kwadratowy ziemi otrzymuje 4,51 kWh światła słonecznego w ciągu dnia [źródło: CleanBeta ]. A Chicago widzi zaledwie 3,14 kWh/m2/dzień [źródło: CleanBeta ].

Czy to oznacza, że ​​musisz zbudować swój dom zasilany energią słoneczną na południowym zachodzie zamiast na środkowym zachodzie? Zupełnie nie. Oznacza to po prostu, że w Chicago układ słoneczny będzie mniej wydajny niż podobny układ w Albuquerque. Prawdopodobnie będziesz potrzebować więcej paneli, aby osiągnąć tę samą moc wyjściową.

To prowadzi nas do drugiego miejsca na liście: Ile paneli potrzebujesz?

Wbrew temu, co myśli większość ludzi, wielkość instalacji słonecznej nie ma nic wspólnego z wielkością domu, który ona zasila.

Zamiast tego chodzi o dwie rzeczy: nasłonecznienie, o którym właśnie rozmawialiśmy, oraz o to, ile mocy potrzebujesz. Jeśli mieszkasz w Albuquerque i nie zużywasz dużo energii, potrzebujesz mniejszego systemu. Jeśli mieszkasz w Chicago i codziennie korzystasz z pieca elektrycznego z lat 80-tych, widzisz o wiele więcej paneli na swoim dachu.

Aby uzyskać bardzo przybliżone oszacowanie, jak duży system potrzebujesz, spójrz na rachunek za energię elektryczną i obliczyć, ile kWh zużywasz dziennie. Przeciętny dom w Stanach Zjednoczonych zużywa około 900 kWh miesięcznie, czyli około 30 kWh dziennie [źródło: DOE ]. Pomnóż to przez 0,25 [źródło: GE ]. Wymyślamy 7,5, więc potrzebujemy systemu 7,5 kW.

Typowy panel słoneczny wytwarza maksymalnie 120 watów lub 0,12 kW dziennie [źródło: Richards ]. W przypadku instalacji o mocy 7,5 kW potrzeba około 62 paneli. Pojedynczy panel może mierzyć około 56 na 25 cali (142 na 64 centymetry), więc 62-panelowy układ słoneczny miałby około 700 stóp kwadratowych (65 metrów kwadratowych).

Jednak w tych obliczeniach jest coś więcej. Musisz obliczyć nasłonecznienie i liczbę godzin szczytowego światła słonecznego dziennie, a także dokonać korekt, jeśli używasz systemu przechowywania baterii z panelami. Więc najlepiej skonsultować się z profesjonalistą.

Ale zakładając, że jest to z grubsza system potrzebny do zasilania domu, na jaką inwestycję finansową patrzymy w przypadku instalacji słonecznej o mocy 7,5 kW?

Następny, być może najważniejszy ze wszystkich: koszt.

W 1956 roku panele słoneczne kosztowały około 300 dolarów za wat [źródło: Southface ]. System o mocy 7,5 kW nie byłby możliwy dla wszystkich, z wyjątkiem szokująco bogatych.

Dziś ceny znacznie spadły. W większości obszarów panele słoneczne kosztują od 7 do 10 USD za wat. Zapłacisz bliżej 7 USD, jeśli zainstalujesz go samodzielnie, i bliżej 10 USD, jeśli zrobi to profesjonalista. Za macierz o mocy 7,5 kW lub 7500 watów można zapłacić od 50 000 do 75 000 dolarów.

Jeśli potrzebujesz mniej energii elektrycznej, liczba ta oczywiście maleje. Jeśli zużywasz tylko 600 kWh w miesiącu lub 20 kWh dziennie, możesz dostarczyć całą potrzebną energię dzięki systemowi o mocy 5 kW. Kosztowałoby to około 40 000 dolarów.

Tysiące dolarów ulg podatkowych znacznie obniżają koszty – na przykład w New Jersey właściciele domów, którzy kupią system o wartości 50 000 USD, otrzymają od stanu 12 500 USD oprócz rabatu federalnego w wysokości 11 000 USD. Tak więc w New Jersey system ten kosztowałby 26 500 dolarów.

Oczywiście nie jest to układ typu „wszystko albo nic”. Zawsze możesz częściowo zasilić swój dom energią słoneczną. Jeśli chcesz zainwestować w panel słoneczny o wartości 10 000 USD, możesz uzupełnić energię sieciową systemem słonecznym o mocy 1,5 kW.

Mimo to, dziesiątki tysięcy dolarów na panel słoneczny nadal jest dość nieopłacalny – zwłaszcza, że ​​odzyskanie tych pieniędzy w postaci oszczędności energii może zająć dziesiątki lat [źródło: WeatherImagery ].

Idąc tym tropem, niedawny rozwój branży energii słonecznej sprawia, że ​​panele słoneczne są w zasięgu tych, którzy nie mają tysięcy dolarów do wydania na czystą energię. Obecnie w całym kraju są firmy, które wynajmują panele słoneczne. Nie ma opłaty z góry. Właściciele domów płacą miesięczną opłatę za wynajem za korzystanie z paneli, a firma wynajmująca je posiada i utrzymuje je. Mogłoby to usunąć z równania ogromne koszty.

Aby uzyskać więcej informacji na tematy związane z energią słoneczną i pokrewne, przejrzyj łącza na następnej stronie.

Powiązane artykuły