这是克雷格·安德森的一系列帖子之一，描述了他和妻子弗朗斯·帕斯卡尔(France-Pascale)在Low附近建造的离网房子Ménard, Québec。克雷格在博客上写了关于“七座山计划”的文章阳光了．克雷格以前的文章列表，请参阅下面侧栏中的“克雷格·安德森的博客”列表。这篇文章最初发表于2015年11月。

不管怎样，我和妻子爱上的那处房产位于一条私人道路下一英里多的地方，我们的几个邻居都有夏天专用的小木屋。这里没有任何服务:没有电话，没有电缆，没有光纤，当然，也没有电线。

我们的邻居在需要的时候用木头取暖，用丙烷发电机处理烹饪和少量发电。我简单地考虑过在我们的工地上安装电线，但当我意识到仅仅安装电线杆的价格就远远超过10万美元时，离网解决方案成为了显而易见的选择。我已经对可持续能源和太阳能很感兴趣了，所以这正好给了我追求离网住宅的动力。

我将首先列出我们系统的重要统计数据，然后介绍一下系统到目前为止是如何工作的，以及我们所做的详细更新。

我们的发电系统由以下组件组成:

• 光伏板:12块Solarworld 235瓦光伏板(共2820瓦)。
• 新增面板(2015年秋季安装):12块晶科250瓦面板(总计3000瓦)。
• 电池:八块Deka深循环太阳能电池，铅酸，AGM 12V, 265 Ah(标称25千瓦时存储)。
• 备用发电机:6千瓦Generac Ecogen。
• 电子产品:施耐德MPPT 80-600充电控制器，施耐德context SW 4048逆变器/充电器，施耐德Combox，施耐德自动发电机启动器。

这些碎片是如何组合在一起的

任何电网都是从发电开始的，我们的电网也不例外。大多数时候，我们所有的电力需求都是由太阳能电池板提供的。然而，有时电池板不能产生足够的电力(在晚上和阴天)。一般来说，电池储存的能量足以让我们在没有太多阳光的情况下度过几天。当电池电量过低时，备用丙烷发生器启动。它通过交流发电机将电力输送到房子里，既可以为房子供电，也可以为电池充电。

电子设备提供能量转换和通信。充电控制器接收来自太阳能电池板的高压电力，并将其降低，以便将合适的数量和电压(略高于48伏直流)传递给其他系统。

大部分电能被直接输送到电池中，电池以化学方式储存电能以备以后使用。当房子里的负载需要电力时，来自电池和充电控制器的48伏电力被吸入逆变器，逆变器将电力转换成任何家庭都能找到的正常家庭电力，120伏交流电，通过标准的断路器面板输出到房子里。

逆变器实际上是一个逆变器/充电器，所以除了从电池和太阳能电池板获取直流电源外，它还可以将发电机的交流电源转换为直流电源，为电池充电。发电机自动起动器能够在电池电压低于一定水平时启动发电机，确保电池永远不会放电过深。

最后，Combox提供了一个控制所有其他设备的接口，并且能够连接到互联网，使我能够远程检查系统，并通过电子邮件定期向自己发送系统状态更新。

太阳能板朝向

当我们讨论系统设置时，我从我们的太阳能安装人员那里学到了一个简单的经验法则:固定面板的最佳方向是正南，角度与纬度相等。这将最大限度地提高给定太阳能电池板的年发电量。我们在北纬45度，所以我们应该把面板和地面的角度保持一致。对于我们最初的面板，我们能够得到这个方向，正南，45°角。

在我们的第一个冬天，我意识到北方国家的离网系统有一些细微的差别，这些差别没有被经验法则所捕捉到。主要有两个问题。首先是雪。事实证明，设置为45°的面板不会像我希望的那样掉雪。经过一天左右的晴天，雪就会消散，但当雪还在那里时，太阳能板就不会产生电力。手动清除它们很好，但我们并不总是在那里做这件事。

第二个问题是，一个离网的家庭并不是在一年中产生最大的总电力，而是总是有足够的电力来保持房子的运行。我们的夏季电力负荷非常低，因为不需要供暖，白天很长，所以很少需要照明，而且我们在室外的时间要多得多。在冬天，太阳已经很少了，我们的电力需求实际上要高得多。

这两个问题有一个共同的解决方案:将太阳能电池板设置在一个更陡的角度。这使得它们可以很容易地降下雪，并使电池板更好地适应冬季低角度的阳光。当然，有可能通过诸如季节性可调节的太阳能电池板或更复杂的太阳跟踪系统来解决这个问题，但固定电池板的简单性(和更低的成本)是相当有吸引力的。我想说的是，如果一个人要在美国北部或加拿大的离网家庭中安装固定的电池板，那么在冬季将它们定向是最好的选择。

在前两个冬天，我们整个冬天都过度依赖我们的(功能不佳的)发电机，所以今年秋天早些时候，我们增加了一个额外的太阳能电池阵列，与地面成65°角。这将大大减少发电机在未来冬季所需的运行时间。正如你从照片中看到的，新的面板也被转向了西南，这是有意为之。向西的树林中有一片更好的空地，所以新电池板被稍微翻转了一下，这样它们就能在一天的大部分时间里接受阳光直射。

全年发电

我已经附上了电力生产估计，我的太阳能安装为我之前创建安装系统。（使用此链接读取文件。）.虽然在做出这些估计后，一些细节发生了变化，但这里有关于我们当地太阳能资源的令人难以置信的丰富数据，我们家庭的预期电力消耗，离网电力系统各个组件的效率等等。对于可能正在考虑构建离网系统的读者来说，这些是您需要考虑的基本细节。

电力使用和模式

为一个离网家庭制定能源预算有点棘手。它需要比一个典型的家庭更多的计划，因为一个人必须提前弄清楚所有的细节。在计划过程的开始，我列出了我们可能使用的所有电力的清单，然后试图确保所有的购买决定都符合能源预算。

正如我在之前的文章中提到的，我们犯的一个重大错误是加热系统需要电力来运行。对于一个典型的房子来说，电力需求并不多，但对于冬天没有电网的房子来说就很难了。

目前，从电网外发电比购买电网发电要昂贵得多，所以人们必须非常小心地使一切尽可能高效。如果我们连接到当地的魁北克水电公司，我们的电费将低于每千瓦时10美分，这是世界上最便宜的电力之一。然而，由于我们地处偏远地区，自己发电是唯一可行的选择。

当我估算我们所有太阳能电池板、电子产品、电池、备用发电机等的成本和预期寿命时，我们的电力成本最终将接近1美元/千瓦时，至少是电网电力成本的10倍。这意味着节约和节约是保持电力总成本合理的唯一途径。

下面，我附上了一个相当准确的版本，我们的能源预算更新到我们的第一个全年使用。在任何时候，我们都在运行冰箱、HRV、太阳能电子设备和其他一些组成我们的互联网和安全系统的电子设备。在冬天，锅炉也几乎每天运转，为房子供暖。最重要的是，与典型的家庭相比，我们的电力使用非常简单，我已经尽了最大的努力将吸血鬼的负荷减少到几乎为零。

我们过去一年的总用电量略低于1,500千瓦时，平均每天约为4千瓦时。我们1500千瓦时的用电量与加拿大典型家庭的平均用电量11900千瓦时(32.6千瓦时/天)相比相形见绌。虽然我们的办公场所非常高效，但我必须澄清的是，我们的使用率如此之低的原因之一是，我们只有不到一半的时间待在家里，因为工作和其他责任让我们去城市的次数远远超过了我的意愿。如果考虑到我们在城市出租时使用的电力，我们仍然低于平均水平，但并没有那么多。我们正在努力减少能源消耗，特别是不可再生能源的消耗，但这是一项需要时间来完成的任务。

另一个免责声明是，我们的电力使用仍然占我们总能源使用的一半不到。在加拿大寒冷、灰暗、多雪的冬天，仅靠太阳能为房屋供暖的技术(无论以何种合理的价格)还不存在。丙烷和/或木材是在农村保持温暖的绝对必要条件。

随着太阳能组件、电池价格的快速下降，以及改进的建筑围护结构和空对空热泵等供暖技术，这可能在未来10年或20年内成为可能，但时机还不成熟。