El estado actual de la energía solar en las condiciones de los hogares de estados unidos Bashny.Net

Sólo que no cunda el pánico, pero el año 2050 necesitaremos generar un 15 Twh de energía renovables de energía (no aumentan las emisiones de dióxido de carbono) de las fuentes, para estabilizar la concentración de CO2 en la atmósfera. Y en términos de disponibilidad, el mayor potencial para ello, hoy en día es el de la energía solar.

La energía solar es "probablemente la única solución para la obtención de energía, como es bastante grave por la presente, y bastante aceptable a largo plazo [ambientales] de los requisitos del planeta", dice richard pérez, jefe científico del centro de Investigación de ciencias atmosféricas en la Universidad estatal de nueva york en albany. El análisis de pérez incluye geotérmica, eólica, otras renovables, la fusión nuclear y los combustibles fósiles.

Así que, si el viento, la energía hidroeléctrica y geotérmica en algunas regiones trabajan en la escala local, el actual potencial de la energía solar es superior a cualquier otra fuente de energía renovable en varios órdenes de magnitud. Es el único candidato, además de la energía nuclear, para el global de la solución de extracción de grandes cantidades de energía.

En promedio, la Tierra recibe alrededor de 175 w/m2 de energía solar. Suponiendo que el 10% de esta energía se puede convertir en electricidad, el suministro necesario de energía de estados unidos requerirá cubrir el 2% de la tierra de los estados unidos de paneles solares es de aproximadamente el tamaño de dakota del norte. Ya que es 30 veces más plazas de nuestros tejados, para reunir tal cantidad de energía que se requerirá la construcción de grandes centrales eléctricas de energía solar.

Pero esto no reduce la utilidad de varios paneles en su tejado. Si usted tiene su casa, que en principio puede generar electricidad a sí mismos. Usted puede reducir o eliminar su dependencia de un proveedor de electricidad e incluso puede venderle el exceso, una mayor reducción de precio o incluso obteniendo un beneficio.

El reciente cambio de líder del estado alude a la incertidumbre de la situación de la energía solar iniciativas de los estados unidos. Sin embargo, las diferentes organizaciones, empresas y ciudadanos pueden decidir por sí mismos, aumentar si el uso de la energía solar. Para comprender mejor el estado actual de uso doméstico de la energía solar en los estados unidos, hemos visto de cerca con la práctica y económica de una parte de la cuestión y experiencias de diferentes personas, превративших en el último tiempo su hogar en la pequeña central eléctrica. Es de esperar que, incluso si usted vive en un apartamento en el sótano, esta información puede usted... educar.
 

Mejor que nuncaEn la infancia hemos admirado costos y las horas que trabajan de sol. Alguien ha recibido el regalo de investigación conjuntos, donde minúsculos motores se combinan con los paneles solares del tamaño de la palma de la mano. La creación de la electricidad de la luz parecía magia. ¿Por qué no podemos hacer esto en todo el mundo?

Uno de los principales puntos de obstáculos a la civilización que vive en la energía solar de baja eficiencia y alto costo de los paneles solares (ps) – placas de conversión de fotones en electricidad. Su eficacia, más precisamente, el factor de фотовольтаического de conversión es la relación de la energía eléctrica, cuando se trate de la barra, a la energía de la luz solar que cae sobre la superficie.



Una de las primeras po

Su historia es bastante larga. La primera sp inventado en 1883, charles Фриттс, anhelaba, como su po van a competir con la creciente red de сжигающих carbón de las centrales eléctricas de thomas edison. Pero el 1% de la eficacia de su comunicación conjunta ha hecho realidad los sueños de imposible.

Hacia 1954, los laboratorios bell han demostrado que el público de sp, lo conecta a игрушечному rueda de la fortuna y a la радиопередатчику. El dispositivo dispone de la eficiencia en el 6%, lo que fue un logro significativo en comparación con las anteriores sp. También es, en realidad, era ya el panel, en el que un conjunto de células fotovoltaicas se han conectado en el panel solar. Aunque todavía era demasiado caro para su amplia difusión, The New York Times впечатлилась demostración y anunció su "comienzo de una nueva era, que dará lugar a la aplicación de una de las más preciosas de las esperanzas de la humanidad – de utilización prácticamente ilimitado de la energía del Sol para las necesidades de la civilización".

En la década de los 50 y 60 años, prosiguieron los estudios de silicio de la sp. Pequeños sp comenzaron a aparecer en los juguetes y dispositivos de consumo. A mediados de la década, la eficiencia se ha duplicado, pero el costo se quedaba demasiado alta, especialmente en comparación con un pequeño coste de la electricidad de la época. Одноваттная sp costaba $300, a un costo de 1 w de energía de centrales de energía era de 50 centavos de dólar.

Pero al final de la década sp han demostrado su utilidad como fuente de energía para toda la flota de satélites artificiales. La marina de los estados unidos, inicialmente escéptico sobre la empresa ha cambiado de opinión, cuando la pila normal en el primer satélite murió a los pocos días. Y po lo apoyaron en su capacidad de trabajo durante años.

El precio de alta calidad sp utilizados en los satélites y en el hardware, aunque es alto, pero es sólo una pequeña fracción del costo total de estos sistemas es relativamente pequeña de los costos del combustible y de la energía terrestre en la década de los 50 y 60 años, no han estimulado a la disminución de su costo. Pero a principios de los 70 se han desarrollado sp, utilizan materiales más barato, y el precio de los paneles se redujo a $20 por vatios. Junto con la crisis energética de 1973, esto provocó una nueva ola de interés en la energía solar, en el sentido de la tierra de uso.

Pero la tecnología aún no estaba preparada para el mercado de masas: la eficacia se encontraba en la zona 10%, y el precio se mantuvo alto.

Hoy se siente un creciente interés en la energía solar, como a nivel de hogares, y en mayor escala. Todo esto se produce gracias a la adición de varios factores: la reducción de costos; el aumento de la eficiencia sp; el incentivo de la situación por parte de los reguladores y de los impuestos; se desplaza preocupación por el cambio climático; empresariales y de innovación.

Una oleada de interés está relacionada con el crecimiento exponencial de la utilización de energía solar en los últimos 20 años. Las perspectivas de crecimiento se mantienen. No menos de 30 países, incluyendo, en parte, y los estados unidos, la energía con la comunicación conjunta en la azotea se convierte en el más barato de la red – y esto sin contar las subvenciones para su adquisición.

Qué más ha ayudado al descubrimiento de sp en la vida, así es el mercado con multitud de alternativas habitual de los paneles, располагаемым en los techos. Algunas compañías venden estéticamente más atractivos, como, por ejemplo, el sp en forma de revestimientos para techos (el resultado es brillante en el techo, y no salen de ella de la barra). Una empresa que ofrece los pequeños de la casa, diseñados para diferentes clientes, incluyendo el segmento de los consumidores que tratan de minimizar su contribución a las emisiones de gases de efecto invernadero. Algunos de estos productos van integrados de solares en los tejados y la capacidad de trabajar completamente autónomo.

Илон Musk declaró recientemente que su "techo solar" en la instalación será más barato que la normal, incluso no teniendo en cuenta su capacidad de generar electricidad. Esta opción habría hecho una selección de techo solar безрисковым en la construcción.

También los propietarios de las casas no limitados a la superficie de los techos. La misma tecnología se aplica a навесам para un auto y otro independiente de los edificios, y de la po-panel se puede instalar incluso en el campo o en el patio.



Estación que realiza un seguimiento del estado del agua

Y aunque nos centramos en la energía solar en los hogares, cabe destacar el creciente segmento de medianas empresas-instalaciones de tamaño mediano. Ya que se permiten, pero menor que la escala de las plantas de energía solar. En un reciente viaje de Мэриленду y virginia nos dimos cuenta de varias parcelas de tierra, plantados en hileras sp, y no de maíz y pastos para las vacas. Pequeñas centrales eléctricas de energía solar se convierten en una forma popular de obtener la ventaja de la energía solar para comunidades pequeñas sin la necesidad de cada miembro de la comunidad para comprar su propio sistema.

Vista la comunicación conjunta, que se alternan con cereales, nos recordó que esto es sólo el más nuevo método de funcionamiento de la abundante y gratuito de la energía del Sol y su transformación en electricidad, y no en el azúcar a través de la fotosíntesis.
 

Dólares y kilovatios-horaasí que he decidido hacer la recolección de energía solar. Razonable si se trata de una inversión?

Para muchas personas, esto no sólo los cálculos de ingresos y gastos: el conocimiento de que reducir su contribución a las emisiones de gases de efecto invernadero, puede pesar más que el puramente financieros. Y los que invierte en un sistema autónomo con baterías, obtiene la satisfacción de la seguridad y la independencia de la infraestructura local.

Pero con el sistema de vale la pena el dinero. Si usted no hizo un buen negocio con el instalador, para la mayoría de las personas, la instalación de sp en el techo de un archivo adjunto. Estos costos disminuyen la reducción de sus facturas de electricidad, y es posible, y la venta de su energía en la red eléctrica.

Además de las declaraciones generales, no es posible hacer ciertas predicciones acerca del costo de la energía solar en el hogar. Todos, porque todos tienen a esta relación de factores dependen en gran medida de donde usted vive. En las ciudades, donde el costo de la electricidad es el más alto, la inversión en paneles solares en la azotea посоперничать con una inversión en el índice de la fundación. Allí, donde el costo de la electricidad por debajo, y las condiciones climáticas hacen que el sp ineficaces, esto puede ser un desperdicio de dinero (aparte de los mencionados anteriormente por otras razones). El precio de venta de electricidad a la red también depende de las regiones.

El investigador de la energía joshua rhodes toma nota de que el costo promedio de la energía solar con la comunicación conjunta en la azotea, teniendo en cuenta la instalación, el tiempo de vida y otros factores, en los estados unidos ahora compartirlo con el costo de la energía de la red: alrededor de 12 centavos de dólar por kw-h, Esto puede convertirse en un punto de inflexión, es decir, que cada propietario, presente o potencial, debe considerar seriamente la comunicación conjunta como parte de sus archivos adjuntos.

Pero estas cifras ocultan los detalles. El costo de la información recibida de la red de energía de un país puede variar de 10 veces, y el costo de instalación de los paneles, así como la luz solar, también varían mucho. Rhodes ha recogido sus datos en los mapas que muestran en qué lugares principal de energía solar cuesta adjuntos, y donde ella aún no está listo para la aplicación.

En consecuencia, se encuentran grandes regiones donde mayor que el costo de la energía y de la cantidad de luz solar, tipo de sur de california – allí la instalación de paneles puede ser una buena idea. En el estado de washington mal con el sol y la electricidad barata, así que allí este puede no ser el sentido.

Pero esta información rápidamente. Convencionales de silicio sp, constantemente caían en el precio, debido principalmente a las economías de escala. Este proceso puede acercarse a la saturación del mercado y el futuro de la reducción de costos puede basarse en la investigación de nuevos tipos de celdas solares o de los métodos de producción.
 

Un verdadero ejemplo deNick white vive en denver, colorado, se ha establecido po l en el techo de un poco más de un año atrás y se llevó un registro detallado. Él compartió con nosotros, y su estudio será informativo.



Nick sido testigo de la salida de su sistema solar y se encontró que la comunicación conjunta han generado alrededor de 3.400 kw-h de energía eléctrica durante el primer año de trabajo. En este período de su agricultura потребило aproximadamente 4200 kw-h, que en el 800 kw-h más de lo que ha dado el Sol. Los excedentes provenientes de la red eléctrica.

Electricidad de la red de la pena de 13 centavos de dólar por kwh, por lo que la factura de 800 kw-h fue de menos de $104. Pero según las reglas de la empresa de energía se debe pagar Уайту de 3 centavos por cada kwh producido de sus paneles. Este subsidio tiene por objeto reducir el costo de la instalación de sp. En otros estados, hay este tipo de subsidios.

Resumen de la tarjeta de detrás de la barra fue de 3400 * 3 v, es decir, de $102. Como resultado de la cuenta de white fue de $2. Sin barras de la factura sería 4200 kw-h * 13 c, o $546, por lo que el Sol ha traído un beneficio de $546 — $2 = $544 por año.

White señala que un reembolso de $544, dividida en el costo de instalación de $7672 (después de la devolución de impuestos), le da %7,09 de retorno (sin contar los intereses del préstamo de la instalación). White cree que está bien invertido. Y puesto que, con los años, el costo de la electricidad de la red aumenta, el ahorro también aumentará, incluso teniendo en cuenta el pequeño de la degradación de la eficiencia de los paneles.

Acerca de su trabajo, él dice: "Yo por lo general no lo creo. Ellos están siempre, y cuidar de ellos".

El consumo de energía de la casa white es modesto (alrededor de la mitad de la media de su región), porque antes de instalar el sp se вложился en tecnologías eficientes. Se estima que el ahorro por el uso de bombillas led y eficaces electrodomésticos resulta incluso mayor que la de los paneles.

Tal vez lo más importante financiera de la dimensión de los paneles será el hecho de que la familia white, un poco de disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero: el 60% de la energía colorado obtiene de la combustión de carbón. Para él es "el mejor de todos los resultados".

Уайты mucho viajar en autocasa, que también proporcionaron sp en la azotea. Es un sistema autónomo con baterías recargables. Se прикидывают que fuera автодом la pena de 2 a 5 veces más de lo normal.
 

Tal vez un ejemplo útil del extranjero, Antes de pensar acerca de la instalación de sp en el techo, es necesario evaluar disponible en el área de la superficie y el número resultante de ella la luz del sol. Esto le permitirá determinar si el sistema de emitir la energía suficiente para que el texto tenga sentido. Locales instaladores pueden realizar los cálculos para usted, pero, por supuesto, rentable vender el panel. Así que, en general, una buena idea será responsable de calcular, lo que se puede esperar de un sistema, antes de ir en esa empresa.

Project Sunroof – el sitio de Google, que, habiendo recibido su dirección, скомбинирует datos sobre su techo con el clima local, затененностью y tratará de calcular la dimensión económica de la po en la azotea de su casa. Puede ser útil como áspero прикидка, o ayudar en la elección de una entre varias opciones de casas que usted quiere comprar, pero el proyecto aún está en una etapa temprana, y no es capaz de un análisis muy detallado. Por ejemplo, se considera que toda la superficie del techo disponible para la instalación de sp, aunque es posible que las leyes y las consideraciones prácticas que no permiten tomar toda ella. Y en el momento de escribir este artículo en el sitio web funciona el cálculo no de todas las posibles direcciones.

Un ejemplo de un estándar de uso de la energía solar, que difícilmente podrán calcular los algoritmos de Google, será la experiencia de chris de Декера, líder en su blog "el Registro de baja tecnología" de los que le pertenecen apartamentos cerca de barcelona, en españa. Recientemente, se decidió realizar el experimento y la acometida de su oficina exclusivamente de paneles solares. Y aunque estamos hablando de estados unidos, su experiencia interesante. El promedio de la energía solar en barcelona de 1700 kwh/m2/año coincide con la de los estados unidos.

De Декера no tiene acceso a la azotea, por lo que se ha aprovechado de las ventanas. Resultó que son ideales van en la dirección entre el sur y el sudeste de oriente, y no затеняют árboles o edificios. Pero los paneles pequeños, en un enclave que tiene en el alféizar de la ventana, no ha bastado para la alimentación de la oficina.

Fue capaz de aumentar la concesión de sp, construyendo para ellos soportes para la barra se están inclinados en un ángulo, que reúne la mayor energía del Sol (foto de abajo). Esta estrategia se adhieren en parques solares, pero por lo general no está disponible para las casas típicas, donde la barra sólo se fijan en el techo. De decker ha incrementado el promedio anual de la concesión de alrededor de un 10%, periódicamente cambiando el ángulo de inclinación de los paneles, es la ventaja de que en realidad resultó ser más de lo que parece. El aumento de la expedición tuvo que durante la temporada de invierno, cuando apenas es muy importante para exprimir todos los vatios del sistema. En estos meses linada de la barra se puede emitir a 3 veces más energía que el horizontal.



Más importante fue la transformación de su oficina en el sistema, que funciona con corriente continua a 12 P. Distintos sp dan de corriente constante diferente de la tensión, y el 12 En el que más se consume tensión para los pequeños paneles. Esto es útil para la alimentación de muchos dispositivos electrónicos, como ordenadores portátiles, de trabajo, de 12 de Siglo Cuando se encienda el ordenador portátil a la red de ca, la fuente de alimentación convierte 120 (en estados unidos) de corriente alterna en corriente De 12 v y, en consecuencia, se pierde la energía. Esta pérdida es fácil sentir de calor de la unidad.

Para un típico sistema de recolección de energía solar совмещалась con el cableado eléctrico, la corriente se alimenta a través del inversor y el transformador, la convierte en corriente de 120 v y 60 hz (en estados unidos), necesario para el hogar de la electrónica. En lugar de convertir la salida de los paneles y perder energía, de decker se ha transformado el dispositivo para que se consume de corriente de 12 v directamente de los paneles. En la mayoría de los casos esto no ha sido suficiente para utilizar otro cable de alimentación. En consecuencia, se ha guardado un 40% de energía, lo que ha influido en el éxito de su experimento.



La instalación de sp en massachusetts

La reserva de nuestro ejemplo ha surgido gracias a la Бенжамину meyer, al que vive en massachusetts. El clima en Nueva inglaterra ideal, y el panel de frecuencia registra la nieve. Sin embargo, durante el año se сгенерили más energía de la que потребило agricultura. Мейеры en respuesta instalado el sistema de aire acondicionado y otros aparatos para producir el consumo en el cumplimiento de la producción. Después de 5 años de la instalación del panel ha valido la pena en sí, si tenemos en cuenta los subsidios del estado y exenciones fiscales.

"Yo rara vez recuerdo sobre los paneles, dijo meyer. – Lo más difícil que es instalar y activar por primera vez, y ver como el contador de gira en la dirección contraria, sabiendo que usted no paga por la electricidad. Creo que todos los que propona el panel, puede contarles acerca de este momento".



Sp en la azotea en california

En el otro extremo del país, en san francisco, nos ha aceptado gentilmente asesorar dan Биркен, el programador. Su sp en la azotea dan energía casi un año. Él describe sus costos en la empresa como "la mejor inversión", pero señala que "compraba, no por razones de inversión de dinero, sino porque yo quería para mí fueron sus paneles, debido a que esto no es lo peor el archivo adjunto. El primero de una serie de recibir su propia energía desde el Sol".

Биркен прикидывает que su sistema le ahorra de $900 a $1200 por año, incluyendo el precio de venta de la energía a la red.

La casa Биркена caído bajo el común de la ley de prohibición de publicar sp más cerca que en los 90 cm de la cumbrera del tejado. Esto se hace para asegurar que los bomberos en caso de que algo moverse por el techo, pero la ley reduce la superficie útil y tan pequeño techo. Populares en línea de calculadoras normalmente no se tienen en cuenta estas sutilezas.
 

Una oferta que no puede rechazar, No hay duda de que el kw-h, con la gran escala de energía solar salen más barato que con los pequeños de casa. En general, el valor de la energía de las grandes plantas de energía solar se había convertido recientemente en un poco menor que el de gas centrales térmicas.

Una de las razones del atractivo de la mascotas de la po – la posibilidad de obtener buenos subsidios que reducen el coste del sistema. En estados unidos, ahora se aplican varias reglas que hacen que se permiten sp atractivos. Funciona ahora el 30% del crédito fiscal en la instalación de sistemas de energía solar; se va a trabajar hasta 2019 y, a continuación, se disminuirá, y en 2021 desaparecerá. Con algunas modificaciones, también es aplicable para sistemas solares de calentamiento de agua.

Este descuento ya mucho ha estimulado la investigación en el campo de la sp y la instalación de su casa. Aunque es pronto desaparece, se han ampliado las anteriores exenciones fiscales. El congreso tratará los descuentos en impuestos cada año, así que esto puede cambiar. Además federales de descuentos, también hay descuentos específicos de la de estados unidos.

Otro tipo de estimulación uso de la energía solar recientemente entró en vigor en san francisco. Como un bello ejemplo de la propuesta, de la que es imposible renunciar a la ciudad obliga a equipar todos los nuevos edificios de algún tipo de sistema de recuperación de energía del sol.
 

La lucha con la oscuridadVamos a hacer evidente la declaración: los paneles solares no funcionan en la noche o bajo la nieve. Normalmente, sin embargo, la electricidad nos lleva todo el día. Para ello, necesitamos almacenar el exceso de energía recibida por los días de sol, y extraer de ella cuando la generación no está disponible.

Las grandes centrales eléctricas de energía solar, gubernamentales y comerciales, utilizan diversos métodos de almacenamiento de energía, y pueden elegir la mejor opción, en función del entorno. Pueden almacenar la energía solar en forma de gravedad potencial, накачивая el agua en tanques elevados, y, a continuación, recibiendo la energía, combinando el agua a través de turbinas. Se pueden comprimir la capacidad de gas o de muelle, utilizar la energía química en habituales de la batería, o usar los complejos procesos tipo de recepción de agua de hidrógeno, que se puede quemar.

La única solución práctica para un sistema doméstico de esta lista será eléctrico de la batería. Pero en la etapa actual de desarrollo de la tecnología el costo de compra y mantenimiento de sistemas de batería es muy elevado. Como resultado, la mayoría de las personas utilizan la conexión a la red eléctrica y se niegan autonomía. Esto le permite vender el exceso de energía en la red eléctrica durante el día, y sacar electricidad de la red por la noche o en cualquier otro momento, cuando los paneles no funcionan.

El uso de la red eléctrica en la calidad de la batería hace que la instalación de sp no solo es más fácil y barato, pero también permite que el sistema más rápido para pagar, ya que en muchos estados de la entidad, están obligados a pagar de los hogares por la energía, передающуюся en la red. Sin embargo, durante local блэкаута, cuando la energía puede ser más necesario de todo su sistema se apaga por razones de seguridad para los trabajadores de la entidad, que se facilitara la red.

La opción obvia para organizar el almacenamiento de energía se acumuladores y baterías de plomo-ácido, tales como en los vehículos. Recientemente Tesla Motors anunció que ha adaptado la tecnología de iones de litio utilizadas en su электромобилях, para el uso en el hogar como una copia de seguridad de la batería. El dispositivo el powerwall " está diseñada para trabajar como para el aprovechamiento de la energía del sol, y para garantizar el suministro de energía de respaldo en caso de cortes.

La mejora de la eficiencia de la batería y reducir su costo es tan importante como la mejora de la eficiencia de los paneles solares. Si el reciente progreso continúa, estos sistemas serán más populares. Si la cuota de mercado de los vehículos eléctricos se incrementará, como las baterías pueden ser el principal método de almacenamiento de energía y el sistema de nivelación de la demanda – después de todo, ¿quién va a comprar el coche eléctrico, ya le pondrán su dinero en la batería.



PowerWall2

La reciente compra de la compañía Tesla de la empresa SolarCity es parte de la estrategia (en los círculos financieros en cuestión, con gran escepticismo) la creación de la integración vertical de la empresa proveedora de energía solar, sistemas de almacenamiento y los medios de transporte, consumidores de ella – si es que estos coches potencialmente se convertirán en parte de un sistema de almacenamiento de energía. Los analistas predicen que para el 2020 la batería de los coches de Tesla va a guardar 70 Gw de energía – con la excepción de las máquinas de otros fabricantes.

Tesla ya tan en serio вложилась en el proyecto de Tesla, que en 2016, ha establecido más de las baterías, que todas las empresas han establecido en el año 2015 en los estados unidos. La compañía tiene la intención de producir "fácil интегрируемую y hermosa sistema solar techo con la batería, en la que sólo funciona, da energía al consumidor, y luego ampliarla a todo el mundo". Después de la compra de SolarCity de Máscaras con la compañía anunció planes y a los avances técnicos, en coincidencia con ese fin, en particular de la avanzada de los inversores y solares en el tejado.

Дочитавшим hasta ese momento, claro que la historia doméstica de la energía solar es complejo y sujeto a cambios constantes, a través de un rápido progreso en la investigación y la transformación de impuestos paisaje. Pero la tecnología y la economía ya han llegado a un punto en que podemos estar seguros es de que la sp en la azotea claramente tienen sentido si usted tiene una casa en el sol... si, por supuesto, las reglas y las leyes no se aprecian demasiados obstáculos.

Para las casas en menos convenientes condiciones climáticas más difíciles de demostrar la racionalidad de la instalación de sp. Pero usted todavía puede convencer a una cierta independencia de los locales de la entidad, así como la entrada en las filas de los ciudadanos, de manera responsable, adecuados a la recuperación económica de nuestro planeta. publicado

P. S. Y recuerde, sólo cambiando su consumo — estamos juntos cambiando el mundo! ©

Fuente: geektimes.ru/post/286054/