目前的状态太阳能的条件的美国家庭

只是不要惊慌,但到2050年,我们将需要产生的15亿千瓦时的可再生能源(不增加二氧化碳的排放)源,以便稳定的浓度CO2在大气中。 而在条款的位,最大的潜力,这是今天的太阳能。

太阳能是"可能是唯一的解决办法对于获得能源,作为一个相当严重的反冲,而且相当可接受的长期[环境]的要求的地球上,"说理查德*佩雷斯的首席研究员,研究中心大气科学在纽约州立大学奥尔巴尼的。 分析的佩雷斯'包括地热、风力、其他可再生能源、核融合和所有种类的化石燃料。

因此,如果风能、水电和地热资源在一些地区,都工作在一个地方规模,今天的太阳能的潜力优于任何其他来源的可再生能源是几个数量级。 这是唯一的候选人,除了核能,为一个全球性的解决方案,用于提取的数额庞大的能量。

平均而言,土得到约175W/m2,太阳能。 如果我们假定10%的能量可以转换成电力,提供必要的美国能源需要,复盖2%的地球,我们的太阳能电池板是大致该地区的北达科他州。 因为它是30倍更多的空间在我们的屋顶,用于收集所需的能量建立一个大型太阳能电厂。

但是,这并没有削弱的效用多个面板在你的屋顶。 如果你自己的家里,你可以产生电力自己。 你可以减少或消除你的依靠的电力供应商,甚至可以卖掉他的盈余进一步减少费用或甚至获得利润。

最近变化的国领导人暗示在不确定性的太阳能电倡议是在美国。 但是,一些组织、企业和公民可以自己决定是否延长他们使用太阳能。 为了更好的可视化的当前状态的家庭使用的太阳能在美国,我们了解到有关的实践中,经济方面和经验的不同人已经把最近到他们的家园,在一个小型发电厂。 我希望,甚至如果你生活在一个公寓地下室,这个信息将会启发你....
 

比以往任何时候都更好的童年,我们钦佩的计算器和钟运行的离太阳。 某人接收作为礼物科学组,在那里微小的动机已经合并的太阳能电池板的尺寸大小的棕榈。 创建电力自光似乎是魔法。 为什么我们不能做到这一点,在世界?

其中一个主要历史障碍的文明,居住在太阳的能源效率低,成本高的太阳能电池板(SP)板,将光子成电能。 他们的有效性,或者相反,光电转换比率的比率为电能生产的面板到阳光落在其表面上。

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第一SP

他们的故事是很长。 第一SP发明了在1883年由查尔斯*烧结的梦想,作为他SP将与一个日益增长的网络的燃煤电厂的托马斯*爱迪生。 但是1%的效率,他SP做的梦是不可能的。

通过1954年,贝尔实验室证实的公共SP通过它连接到一个玩具摩天轮和一个无线电发射机。 该装置有一个高效率的6%,这是一个显着的成绩与以前相比SP。 此外,它真的已经一个小组对其中若干太阳能电池连接在太阳能电池。 虽然它仍然太昂贵的广泛分发,《纽约时留下了深刻印象的示范和宣布它"开始的一个新时代,这将导致实现一个最珍贵的希望的人类探索的几乎无限的能量,太阳的需要文明。"

在50年代和60年代,研究继续硅SP。 小SP开始出现在玩具和消费者设备。 通过十年中期,效率已经翻了一番,但是价格太高,尤其是较小的发电成本的时间。 瓦SP价值300美元,费用为1瓦的能源获得电站是50美分。

但到该十年结束时,SP已证明其效用作一种能源对于一个车队的人造卫星。 美国海军最初怀疑SP,他们改变了主意,当正规电池的第一个伙伴去世几天后。 和SP维持其业绩。

成本高SP用于卫星和空间设备的,虽然高,但是只有一小部分的总成本,这些系统,而成本相对较低的燃料和地面的能量在50年代和60年代是不是刺激降低其成本。 但是,由于70年代初的开发是通过合资企业使用的材料更加便宜和成本板下降到20美元的每瓦。 连同能源危机的1973年,触发了新一波感兴趣的太阳能在其土地上使用。

但是技术还是不准备用于大规模市场的效率是10%左右,成本仍然很高。

今天,有越来越多的兴趣,太阳能在家庭一级和在更大的规模。 这是由于另外几个因素:降低成本;增加效率SP;一个刺激的环境与监管机构和税务;传播关切气候变化;企业家的创新。

激增的兴趣与指数式增长,太阳能的使用在过去的20年。 增长前景依然存在。 不少于30个国家,包括部分和美国,与SP在屋顶上是比较便宜从该网络–这是不计算的补贴以购买它们。

还有什么帮助发生的SP的生活,因此它是一个市场与许多替代传统的面板放在屋顶。 一些公司出售美学上更具吸引力的选项,例如SP作为涂层屋顶(结果是一个辉煌的屋顶,不突出,从它的面板)。 一个公司提供的小家,设计针对不同客户,包括一个段的消费者尽量减少他们的贡献的温室气体的排放。 这些产品与一体化太阳能屋顶和工作的能力完全自主的。

伊隆*马斯最近说,他的"阳光的屋顶"在安装将比平常便宜,甚至没有计算其能力产生的电力。 这样的选择会选择太阳能屋顶危险费在施工期间。

此外,业主不限于对面的屋顶。 同样的技术是用来遮阳篷车辆和其他私人建筑物,并SP板甚至可以安装在该领域,或者在院子里。

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自治站,监测水的状态

虽然我们侧重于太阳能的家庭越来越多的SP-结构,中等大小。 他们比的宠物,但低于大规模太阳能发电厂。 在最近一次去马里兰州和弗吉尼亚州,我们注意到若干块土地种植了一排排的SP,不玉米,或牧场的牛。 小太阳能发电厂正在成为一种流行的方式得到利用太阳能对于小的社区不需要每个成员的社区购买自己的系统。

看SP,穿插着粮食作物,提醒我们,它只是将新的运作方式的丰富的和免费的太阳能转换成电力,不成糖通过光合作用。
 

美元和千瓦小时所以你决定来收集太阳能。 它是否是一个合理的投资?

对许多人来说不仅仅是收入和支出:实现减少的贡献温室气体排放量可能会超出纯财务考虑因素。 和那些投资于一个独立的系统与电池的电力得到满意的安全和独立从当地基础设施。

但该系统是值得的钱。 如果你没有讨价还价的安装,对于大多数人民的安装SP屋顶上是一个严重的投资。 这些费用是通过降低你的电费账单,并可能卖你能回到网格。

除了这些一般性发言,这是不可能使特定的预测有关的费用家庭太阳能。 都是因为所有相关因素在很大程度上取决于你住在哪里。 在城市里,电力成本是最高的投资在太阳能电池板屋顶上可以竞争与投资指数基金。 那里的电力成本低和天气条件下,SP是效率低下,它可能浪费的资金(不包括上面提到的其他原因)。 销售成本的电力回到网格,也取决于区域。

研究人员的能量约书亚罗兹注意到,平均费用太阳能的合资企业的屋顶上,鉴于设置、时间和其他因素,我们现在是在同能源的成本从网络:大约12美分/kWh。 它可能是个转折点,意味着每个房主的,真实的或潜力,应认真考虑通过SP作为其部分投资。

但是,这些数字隐藏的详细信息。 成本,从获得能源网络的国家可以相差10倍,并且成本的安装小组和阳光,还有很大的变化。 罗得收集她的数据上的地图显示在家用太阳能发电是值得的投资,并在它还没有准备好执行。

结果是大型的地区大,因为能源成本和的阳光量,如南加利福尼亚州–那里的面板的安装可能会被一个好主意。 在华盛顿州的坏与太阳和廉价的电力,因此可能没有意义。

但这种信息迅速变得过时。 传统的硅SP,不断下降的价格,主要是由于规模经济。 这一过程可能接近饱和的市场,未来的削减成本可以根据在研究新类型的太阳能电池或生产方法。
 

一个真正的例子尼克白住在科罗拉多州的丹佛,他已经安装SP我的屋顶就在一年前并保持详细的记录。 他分享了他们与我们和他们的研究将信息。

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Nick跟踪他方式的太阳能系统并发现,该合资企业产生约3400千瓦时的电力于其第一年的运作。 在此期间,它的经济消耗大约为4200千瓦时,800千瓦小时超过了太阳。 盈余来自电源。

电力网费用的13美分,每千瓦时,所以该法案为800千瓦时会已104美元的。 但根据本规则的能源公司需要支付白为3美分用于每千瓦时的产生通过其小组。 补贴是用来降低成本的安装SP。 在其他国家也有类似的补贴。

总费用为每小组由3400*3TS,也就是美元的102个。 结果,牺牲白2美元。 不小组将有4200千瓦时*13C,或者美元546,这样的太阳带来一美元的利润546—2美元=$544为一年。

白注意到,退美元的544分通过的安装成本的美元7672(税后),给了他一个%7.09返回(不计算利息的贷款,用于安装)。 白认为,正确的投资。 因为多年来成本的电力网络增加了,节省会增加,甚至稍有降低效率的小组。

关于他们的工作,他说:"我不认为关于他们。 他们总是在和照顾他们不是必要的。"

消耗能量的房子白色的是温和的(大约一半的平均水平的地区)因为在此之前安装SP,他投资于有效的技术。 他估计,该省有使用led灯的和有效的家用电器的工作甚至超过从板。

也许更重要的金融方面板是一个事实,即家庭的白有点减少温室气体排放量:60%的能源的科罗拉多州接收来自煤炭燃烧。 对他来说,这是"最好的结果。"

白色很多的旅行在旅行车,他们还提供SP在屋顶上。 这是一个独立的系统与电池。 他们估计,自治房车的价值的2-5倍多于平常。
 

也许是一个有用的实例从海外之前思考安装SP到屋顶上,你需要评估可用的面积和数量的收到阳光。 这将允许你确定系统是否得到足够的能量,以便它以有意义的。 当地安装可进行计算的,但它肯定是有利可图卖给你一个小组。 因此,所有在所有它是一个好主意,独立估计,有什么期望从该系统之前,要这样的公司。

天窗项目网站,其中,具有收到了你的地址,将结合信息对你的屋顶,与当地的天气,阴影,并试图计算出的经济方面的SP屋顶上的你的家。 它可以是有用的,作为一个粗略的估计,或帮助选择之间的若干选项的住房要买,但该项目仍在初期阶段,是不能够详细的分析。 例如,他认为,整个屋顶面上可用于安装的SP,虽然这是可能的,当地法律和实际考虑因素不会让你把这一切。 并在编写本文时,该网站有没有计算所有可能的地点。

例的非传统使用的太阳能,这是不可能计算的算法,将是经验的克里斯de Decker,东道你的博客"低技术杂志"的属于他的公寓附近的巴塞罗那,在西班牙。 最近,他决定试验和动力办公室专门上太阳能电池板。 虽然我们谈论的是美国,他的经验是有趣的。 平均太阳能在巴塞罗那,在1700千瓦/米2/年恰逢美国。

De Decker没有屋顶,所以他用窗口。 事实证明,他们是完全开放的方向之间的南部和东南部,他们是不是树荫或建筑物。 但小板将它设置在窗台上,没有足够的权力的办公室。

他能够增加的结果SP,建立为他们在持有这样的面板倾斜角度,收集最多的能量从太阳(照片下文)。 这是该战略采用太阳能发电厂,但是它通常不可用的典型的家园,在那里板是简单地安装在屋顶。 De Decker增加了平均每年的结果通过大约10%,周期性地改变倾斜角板,使这种优势实际上是超过它似乎。 增加在发放是必要的,在冬天,当它是非常重要的是挤压了所有可用的瓦从系统。 在这几个月一个倾斜的小组可以得到3倍以上的能源比水平。

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更重要的是改变他的办公室变成一个系统,从DC12诉各种SP得到不同的直流电压、12伏是最常见的电压为小型面板。 这是有用的供电许多电子设备,诸如笔记本电脑的工作从12诉,当你打开的笔记本电脑在交流电源,该电源组将120V(美国)AC到12伏直流,造成丢失的能源。 这种损失是很容易感到关的供暖单元。

以下是典型采集系统的太阳能合并与电气线路,其直流电流通过器和变压器,将其转换成当前的120V和60赫兹(美国)、以需求为家庭电子产品。 而不是具有转换成产出的小组和失去能源、德德克尔已经改变设备,以便它们消耗的现在的12伏直接从板。 在大多数情况下,这足以使用一个不同的电源线。 结果是,保留40%的能源的强烈影响的成功,他的实验。

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安装的SP在马萨诸塞州

我们的最后一个例子是创建的本杰明*迈耶,谁住在马萨诸塞州。 气候在新英格兰不是理想的,和板是常常阻塞的雪。 然而,在一年内他们产生更多的能源消耗在家庭中。 Meyer响应设置空调设备和其他设备带来的消费与生产。 5年内安装后支付的本身,给予补贴从国家和税收优惠。

"我很少思考小组,所说的Meyer. 最困难的是将它们安装和启用的第一次,看看如何逆转在相反的方向,知道您不支付电费。 我认为每个人设小组,可以告诉你关于这一刻。"

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SP在屋顶上在加利福尼亚州

在另一端的国家,在旧金山,我们慷慨地同意提供咨询丹Birken的,程序员。 他SP屋顶上的提供能量的几乎一年。 他描述了他们的开支SP为"更好的投资",但是指出,"我买了他们不是为了投资资金,但是因为我想我有我自己的面板,因为它不是最可怕的投资。 好让自己的自太阳的能量。"

伯估计,他的系统保存他从900美元到1200美元一年,包括销售成本的能源回到网格。

房子的Birken落在共同的法律禁止的地方SP更接近于90厘米的山脊的顶上。 这样做是为了让消防员可以,如果任何东西上屋顶,但该法律降低了有用的区域的小屋顶。 流行在线计算器,通常不考虑到这样的微妙之处。
 

提供你不能拒绝毫无疑问,千瓦小时的大规模太阳能电厂的价格比一个小型的家庭。 一般来说,能源成本大的太阳能发电厂最近已成为稍低于天然气发电厂。

其中一个原因吸引力的家庭SP–能够获得良好的补贴,降低了成本的系统。 在美国,现在有一些规则用于使自制SP有吸引力。 现在有30%的税收抵免上安装的太阳能系统;它将一直运行到2019年,然后下降,并在2021年将会消失。 有一些保留也适用于太阳能热水系统。

这种折扣已经是相当刺激的领域的研究SP和他们的家设置的。 虽然它很快就会消失,扩大到以前的税务优惠。 会议将考虑的税收减免的每一年,因此这可能会改变。 此外,联邦折扣以及折扣的具体国家。

另一种类型的刺激使用太阳能的最近生效,在旧金山。 作为一个完美的例子的提议无法拒绝,对城市犯装备所有新建筑物的任何类型的系统的生产自太阳的能量。
 

打击黑暗让我们做一个明显的声明:太阳能电池板不在夜间工作或者在雪地里。 但是,通常的电力需要我们的时钟。 要做到这一点,我们需要储存的过剩能源生产的太阳能天,并且除去它,当代不可用。

大型太阳能发电厂、公共和商业使用不同的方式储存能源,并且可以选择最好的选择,具体取决于环境。 他们可以存储太阳能的形式引力的潜在的水抽到高水库和随后产生的能量水倒通过的涡轮机。 他们可以挤压罐中的气体,或泉水使用的化学能量,在传统的电池,或使用更为复杂的进程,使水从氢,然后被烧毁。

唯一实际的解决办法,为家庭系统,从这个名单将电电池。 但在目前的发展阶段、成本购买和维修的蓄电池是非常高的。 结果,大多数人使用连接电力和拒绝的自主权。 这可以让你出售多余的能量纳入电网通过天,并采取电力网络在晚上或在任何其他时候,该小组是没有工作。

使用的电源以电池安装SP不仅更容易和便宜,但也允许该系统迅速还清,因为在许多国家,公用事业需要支付的家庭用于能量传输到网络。 然而,在一个地方停电的时候的能源可能是你需要的你的系统将关闭,用于安全的原因对雇员的公司,该公司将修理网络。

显而易见的选择,用于储存能源的电池,和他们通常是铅酸蓄电池,如汽车。 最近特斯拉的马宣布,适应技术的锂离子电池中使用电动汽车、家庭使用作为一个备用电池。 设备powerwall显示的设计工作如何收集太阳能,并提供备用电力的情况下,中断。

改善性能的电池和降低其成本只是作为重要的,因为提高效率的太阳能电池板。 如果最近取得的进展继续,这些系统将成为更受欢迎。 如果市场份额的电动车辆将会增加,这种蓄电池,可以成为主要方法的能量存储和平的需求–毕竟,谁会买一辆电动汽车,将把他们的钱放入电池。

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最近购买的一个特斯拉的公司SolarCity是战略的一部分(在金融界的考虑有很大的怀疑)建立纵向一体化公司提供太阳能系统地储存和车辆,消耗了她的–尽管事实上,这些汽车可能会成为一部分的能源储存系统。 分析家预测,到2020年,电池车辆特斯拉将让70万千瓦的能量不计算机的其他制造商。

特斯拉已经严重地投资的项目斯拉,在2016年,安装更多的电池于所有公司,成立于2015年在美国。 该公司打算产生"易于整合和美丽的系统"太阳能屋顶与电池",只是工作,使能源的消费者,那么它的规模在世界。" 在购买之后,SolarCity麝香与宣布计划和在技术发展符合这一目的,包括高级逆变器和太阳能屋顶。

读完了这一点清楚的是,历史的家用太阳能电池的能量复杂和不断变化,由于迅速取得进展的研究和不断变化的税收的风景。 但是,技术和经济已经达到这样一种状态,我们可以肯定,SP在屋顶肯定有意义的,如果你有你的家庭在一个阳光明媚的地区。当然,除非当地的规则和法律都没有竖立太多的障碍。

为家庭在不到舒适的气候条件下更难以证明的合理性的单元SP。 但你仍然可以说服一些独立从当地电力公司,以及加入这一行列的公民负责任的适当的气候面临的挑战,我们的星球。 出版

P.S.记住,仅仅通过改变他们的消费—我们一起改变世界了。 ©

资料来源:geektimes.ru/post/286054/

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