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客人的博客

城市乡村:安装太阳能电力系统

随着光伏系统的加入,这座房子有机会实现净零能源性能

这个光伏系统的额定功率不到3千瓦,并不庞大,但对于一个经过仔细密封和超级绝缘的房子来说,它可能足够大,可以实现净零能源性能。
图片来源:所有照片:Eric Whetzel
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这个光伏系统的额定功率不到3千瓦,并不庞大,但对于一个经过仔细密封和超级绝缘的房子来说,它可能足够大,可以实现净零能源性能。
图片来源:所有照片:Eric Whetzel
来自Rethink的安东尼在阁楼层的空气屏障上安装了导管。管道从地下室的电气面板开始,最终终止于屋顶的面板。 两个Roflex垫圈-一个在顶部,另一个在底部-保护空气屏障的完整性,其中3/4英寸的电气管道必须通过。 右边的断开箱离房子太近,不允许安装绝缘、毛皮和壁板。 没有花很长时间,通过增加扩展和移动盒子几英寸来纠正这个问题。

编者按:这篇文章是Eric Whetzel关于他在芝加哥郊区伊利诺伊州Palatine的房子的设计和建造的系列文章之一。他系列的第一篇博客叫做新型被动式房屋项目简介;下面是Eric以前的帖子列表。更多细节,请看Eric的博客,泡菜和德国泡菜

在决定追求被动式房屋和“相当好的房子”概念的结合后,需要仔细规划和注意空气密封以及大量的绝缘,我们知道我们可以尝试实现净零或零净能源(ZNE)——这意味着我们可以产生与安装在屋顶上的光伏(PV)板一样多的能源。

为了找到我们所在地区的安装程序,我们使用了网站能源圣人.除了发布有关太阳能的有用文章和信息外,他们还与安装商合作,为消费者提供有竞争力的报价。这不是一夜之间发生的,但在大约一两周的时间里,我们收到了三四个出价,最终决定加入考虑电伊利诺斯州的日内瓦。

根据Energy Sage和Rethink的建议,我们最终制定了以下系统:

  • 2.915 kW直流系统
  • 每年生产4059千瓦时
  • 11块加拿大太阳能电池板
  • 模块Enphase M250(微型逆变器)

还包括基于网络的系统生产监控。

从理论上讲,这个系统产生的能量可能比我们消耗的还要多(只有我的妻子、女儿和我住在房子里)。但也有一些警告:我们需要坚持使用全led照明,使用能源之星(energy star)评级的电器,希望热泵热水器能像广告中宣传的那样工作,并注意不要在不必要的时候使用电力。这意味着当我们离开房间时,一定要关灯,并限制虚幻的电力负荷。

安装系统

根据我读到的其他项目,即使最初按照ZNE标准建造的房屋有时也会失败,就整体性能而言,因为居住者的行为.只有时间才能告诉我们,我们的太阳能电池板会对我们的公用事业账单产生什么影响。看起来最坏的情况是需要增加4到6个电池板才能达到ZNE甚至是碳正。

Rethink的安装进行得非常顺利,他们很乐意和我一起工作,对从地下室的主面板到阁楼的管道进行适当的空气密封。管道最终在屋顶上终止,在那里它与面板相连。(见下图#2和#3)

直到安装之后,我才意识到一个重要的细节出了问题(见下面的图#4)。是我搞砸了。我非常担心从主楼层到阁楼的内部空气密封细节,以至于我完全忘记让安东尼知道要将断开连接的盒子延长6英寸,直到我们完成的表面(一旦安装了两层Roxul和两层1×4皮毛条,以及雪松壁板)。

盒子被送进去的第二天,我走到房子的拐角处,看到了这个,我真的拍了拍我的额头(同时吐出了几句脏话),因为我意识到我搞砸了。值得庆幸的是,安东尼能够回来并做出必要的调整(见图5)。

成本

以下是我们系统的成本明细(如果趋势继续,未来类似的系统应该会更便宜):

初始投资:12,519.50美元

联邦投资税收抵免:$ 3,755.85

第一年的净成本为8,763.65美元

太阳能可再生能源学分:$(3,816.00)

扣除所有返利后的净成本为4,947.65美元

在一到两年的时间里,跟踪太阳能电池板的性能将是很有趣的,只是为了找出它们的性能到底有多好。我将回到这里,发布我们的每月效用报表,注明面板的输出和我们的使用情况,让人们更好地了解实际性能。希望这将帮助其他人在他们自己的项目规划阶段决定是否太阳能(以及多少)适合他们。

38岁的评论

  1. calum_wilde||# 1

    你有详细说明预期的目标吗
    你在之前的文章中详细描述过预期的电力负荷吗?在看了我的电费账单后,4千瓦对我来说似乎非常低,我很想看看这个计划是什么。

  2. _Stephen_||#2

    为我认证的净零
    对于我认证的零碳住宅,我们基本上装了尽可能多的电池板。从技术上讲,我们已经远远超过了家庭的净零,但太阳能电池阵列现在应该也可以覆盖电动汽车。

  3. Jon_R||# 3

    有什么热的吗
    钢管道是否有可能出现热破裂?

  4. 用户- 6944519||# 4

    4k的净零让我大吃一惊
    每年仅用4兆瓦时的产量实现净零似乎真的非常乐观。我的电动汽车(Leaf)每年使用3.2兆瓦时!我的GE热泵热水器具有3.25的能量因子,额定为1.3兆瓦时/年(没有表)。你仍然有热泵、冰箱、洗碗机、通风设备和洗衣机来供电。

    2016年,我部署了9.8kW的阵列。在2017年,我的阵列产生了9288千瓦时。该地区的平均家庭能源预算为22,000千瓦时/年,因此当我们仅使用9,180千瓦时并实现净零能耗时,我感到非常自豪。如果你能以每年4兆瓦时的产量达到净零,我向你和你的公司致敬,好先生。那将是非凡的。

    比较:我的房子建于1955年,当时节能意味着让别人给你拿瓶啤酒。西雅图有4700个加热日数,而美国只有5500个。我的房子有2300平方英尺,大了38%。我们有四个居住者(还有一个)。我们有所有的LED灯,通常关闭以杀死寄生负荷的电源条,所有的EnergyStar或更好的电器,R-36外护套绝缘,地板和屋顶的喷雾泡沫和空气密封部分,整个新的0.19低e窗户,空气密封得像个疯子,同时添加了上述绝缘,高压高压,低流量(但不是太低)水龙头和固定装置。

    非常感谢GBA和Building Science提供的智慧、知识和灵感。

  5. itserich||# 5

    为什么零能耗是有意义的?
    我不明白为什么人们认为净零能耗有意义。

    如果我减少一半的能源消耗,这是有意义的。

    无论是我自己安装太阳能电池板,到电网,还是公用事业安装太阳能电池板,我从电网接收,都不会对世界上的太阳能电量产生影响。

    我能看到在远离电网的地方用电池发电的吸引力,但当一家公用事业公司能以比我更便宜的价格安装太阳能时,而我无论如何都依赖电网,我就不理解净零的自豪感了。

    真正值得骄傲的是能源效率,据我所知,这与太阳能电池板不同,一般在街上是看不到的。

  6. 专家成员
    迈克尔·玛蒂||# 6

    零碳是有意义的
    净零能源是有意义的,因为它是一个容易定义的、普遍等价的目标——生产和使用一样多的能源。一旦你把你的信封提高到一定的水平(大概是“Pretty Good House”的水平),把额外的钱投入到光伏电池板上更划算。

  7. 专家成员
    Dana多赛特||# 7

    事情比这复杂得多@ Erich Riesenberg
    来自公用事业规模的太阳能发电场的太阳能大大增加了电网基础设施的要求,以将电力从光伏发电输送到负载。任何负荷的增加都会占用输配电电网的容量,将更多的电力通过变压器输送给你的房子。

    在太阳能表后面,屋顶产生的一些太阳能根本不会进入电网,而是在你这一边的太阳能表上消耗。剩余的电能进入变电站一侧的本地配电网,通常由同一台变压器上的负荷消耗。这降低了输配电电网、变电站、甚至为你的房子供电的变压器的净负荷。

    当配电网内的光伏超过本地负荷时,电池可以缓解过剩,同时减少仪表一侧产生的电量,使其无法到达电网,从而释放更多的电网容量。在夏威夷过度建设的光伏社区,自我消费控制是获得在房屋上安装光伏的许可的唯一途径。无论多余的电力被倾倒到电池或电热水器中,它仍然释放了电网容量,并且永远不会向电网反馈。智能汽车充电器也可以实现这一功能。

    分布式电力比利用电网基础设施的集中式电力的效率略高,通过释放电网容量,它降低了对电网的磨损,从而使电网系统整体更可靠、更高效。

    但你是对的,从某种意义上说,净零只是能源基础上的一个赌注。一个没有自用存储(热或电池)和电即热热水器或8吨空调的净零住宅对电网基础设施提出了巨大的要求。(即装式电热水器是最不环保的加热水的方式之一——从很多方面来看,比燃油热水器或油锅炉中的即装式盘管更糟糕。)净零负荷将是理想的,但智能电网和负荷管理(在表的任何一边)仍然可以最大限度地发挥分布式光伏发电的区位价值。

    不幸的是,公用事业法规仍然需要跟上,才能充分利用和补偿分布式光伏或分布式电池,但这即将到来,而且比大多数人意识到的要早。在丹麦,电动汽车(EV)车主如果允许公用事业公司使用他们的智能汽车充电器和汽车电池作为可控负载,为配电网提供辅助频率和电压控制,就可以获得相应的服务报酬。那些允许双向电力流入和流出汽车电池和电网的公司获得的报酬更高。

    随着越来越多的电动汽车进入电网,对智能充电和负载管理的需求也在上升。即使是在全电动汽车的世界里,现有的电网也有足够的平均负荷能力,但如果不加以管理,电动汽车破坏部分配电网的可能性是非常大的。分布式光伏可以帮助减轻部分负荷,但电网感知充电器可以使大部分光伏电网成为可能,即使是单向电力流(电网到汽车),通过分布式控制负载来防止反馈性。集中式光伏发电机和电池对促进电动汽车负载电网中的配电网吞吐量没有任何帮助,但分布式光伏可以。

    在大多数地区,分布式光伏发电的电网效益仍然超过了较高的净计量成本,但随着越来越多的分布式光伏发电的建设,电网效益会减少,但直到它产生慢性反馈才真正消失。随着电池变得越来越便宜(学习曲线与光伏相当),分布式电池+光伏将变得普遍,如果电网运营商可以利用电池来平坦需求峰值,以及过剩光伏产生的山谷,那么对电网来说非常有价值。公用事业法规必须改变,使这一切以一种公平支付电池所有者的方式发生,但它会发生。与集中式电网资产相比,配备智能电池的净零能耗房屋可以成为非常有效的电网稳定器。

  8. itserich||# 8

    重点是什么,迈克尔?
    迈克尔,我不能理解你认为你想要表达的观点。当然,这是一个容易理解的目标。这并不值得。

  9. itserich||# 9

    丹娜,我想我明白了
    丹娜,我想我明白你的意思,至少部分理解。但大规模能源部署也有好处,包括规模经济和选址。当然,专业的大规模部署将比住宅屋顶应用更有效地产生更多的电力。

    我完全同意你的最后一句话,住宅太阳能加电池很有意义,本身就是一个有价值的目标。

    我所在的州在风力发电方面处于领先地位。我看不出在我东西方向的屋顶上安装太阳能有什么意义,并且认为如果公用事业公司自己生产风能或太阳能,对大多数家庭来说是正确的。

  10. _Stephen_||# 10

    对埃里克的回应
    你可能认为会有规模经济,但从纯粹的经济角度来看,我屋顶上的无补贴太阳能客观上比我所在地区的电网电力便宜。

    集中式生产的问题在于,它是在不需要的地方生产的。所以,你必须花钱把电力转移到需要的地方。分销成本并非微不足道。

    此外,我大方地允许自己免费使用我的屋顶。然而,商业太阳能发电厂没有这种奢侈。他们必须为此支付租用土地或屋顶的费用。租金每年都在上涨。

    此外,我完全没有因为监视和维护阵列而向自己收费。商业太阳能发电厂也无法做到这一点。

    总而言之,我屋顶上的太阳能比我所在地区的集中式电网太阳能便宜很多,同时降低了电网负荷峰值。

  11. Jon_R||# 11

    参见下面的第20条以获得对
    请参阅下面的第20条,了解对公用事业规模太阳能的支持,即使考虑到配电成本,它通常也更具成本效益。但当然,在某些特殊情况下,情况可能会相反。

    //www.elsporta.com/blogs/dept/guest-blogs/bringing-passive-house-production-building

    我认为“人均大气碳排放量”指标比居民NZE更能确定“绿色”。

  12. itserich||# 12

    网格
    斯蒂芬,显然大多数有太阳能电池板的家庭还在使用电网。我不知道使用电网将所有能源输送到家庭和在使用点生产能源并将部分或全部能源运回电网之间的边际成本差异。

    但是,如果不忽略仍然需要网格这一事实,将有助于保持讨论的诚实。

    您可能不会计算监视和维护数组的成本,但成本仍然存在。

    你总结道:“总的来说,我屋顶上的太阳能比我所在地区的集中式电网太阳能便宜很多,同时降低了电网负荷峰值。”

    这个成本差你算过吗?请一定要分享。

    这包括太阳下山时储存能量的成本吗?我认为一些公共设施会储存一些风能和太阳能以供夜间使用。

  13. _Stephen_||# 13

    埃里克:我提供效用
    埃里克:我通过削减夏季高峰来为电网提供电力,这就是为什么他们很乐意为我提供一份净计量协议。我在夏季给他们提供昂贵的峰值电力,以换取冬季廉价的夜间基载电力。

    我的电力成本是0.077美元/千瓦时,而电网电价约为0.11美元/千瓦时。在太阳能板30年的使用寿命中,通货膨胀和不断上升的成本表明,如果考虑到3万美元的投资,总共可以节省11万美元。

    从经济上讲,甚至还差得远。随着电池板价格下降,电网价格上涨,情况只会变得更糟。

  14. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 14

    回复Matt Simerson(评论#4)
    马特,
    每个家庭都是不同的。你的家庭使用9180千瓦时/年。现在,我正在佛蒙特州的伯灵顿参加一个建筑会议,在那里我听了住在马萨诸塞州的能源顾问马克·罗森鲍姆(Marc Rosenbaum)的演讲。在他们的全电动房子里,马克和他的妻子去年用了4099千瓦时的电。房子里有两个人,他们没有电视。他们的房子是由一个单一的富士通(Fujitsu)无管道微型裂缝供暖。

    有各种各样的原因,为什么其他家庭每年使用超过4099千瓦时——他们有一个更大的家庭,他们住在一个更大的房子,或者他们生活在一个更冷的气候中。但是,一个年用电量仅为4099千瓦时的家庭并不需要9千瓦的光伏阵列。一些家庭可以用更小的光伏阵列达到净零。

  15. itserich||# 15

    基本事实
    斯蒂芬,我让你证实你的说法:“总的来说,我屋顶上的太阳能比我所在地区的集中式电网太阳能便宜,在很大程度上,同时降低了电网负荷峰值。”你还声称你的成本优惠不包括补贴。

    为了证实这一说法,你写道:“我的电力成本是0.077美元/千瓦时,而电网电价约为0.11美元/千瓦时。”

    事实上,你所有的费用都得到了大量补贴,对吧?所以这和你最初的要求没有关系。当然,电网价格并不是公用事业太阳能项目的成本。对吧?

    我不会说你忽略的其他细节,因为,我猜你从来没有做过你最初声称的计算。我能理解,因为消费者很难计算公用事业的成本。

    我知道我们生活在一个自我驱动的社会,在这个社会里,不知何故,声称“净零”标志着某种美德。我只是不认为自我的价值有多大。

  16. itserich||# 16

    有什么问题
    验证码有问题。我点击了一次Post按钮,它返回了一条关于“重用”攻击的消息。

  17. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 17

    对Erich Riesenberg的回应
    埃里希,
    谢谢你的反馈。GBA意识到我们的垃圾邮件检测系统和CAPTCHA功能存在问题。我们已经得到承诺,当我们的技术团队在今年重新设计和重新上线网站时,这些问题将会消失。

  18. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 18

    对Erich Riesenberg的回应
    埃里希,
    显然,经济学是复杂的,而且每个月都在变化。然而,你的怀疑已经或者很快就会过时。虽然业主自有光伏系统的安装成本高于大型公用事业系统的安装成本,但分布式光伏对公用事业的好处(正如Dana Dorsett在评论#7中指出的那样)是显著的,并且很可能证明更高的安装成本是合理的。

    与此同时,当我们讨论这一经济分析的细节时,未补贴的光伏安装成本继续下降,在许多地方,新的光伏和风能安装比燃煤发电厂便宜吗

  19. itserich||# 19

    不复杂
    谢谢马丁。经济学看起来很简单。大多数现有的住宅都没有考虑到太阳能的定位,而一个公用事业项目将有选址、产品利润和知识收益。我猜由于屋顶的朝向,只有不到50%的家庭有太阳能的潜力。

    我们当地的公用事业公司声称100%使用可再生能源,忽略了他们使用的大量天然气,同时也明确表示,如果没有税收补贴,他不会建造任何可再生能源。

    至于Dana关于电网的评论,在家里安装电池,而不是太阳能,可以解决很多问题。只是一个无知的猜测。

  20. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 20

    对Erich Riesenberg的回应
    埃里希,
    目前电池成本很高,在对房主有吸引力之前,电池成本必须下降很多。最终,一些公用事业公司可能会在炎热的夏天下午为电池用户提供大量的高峰电力——当这种情况发生时,经济状况可能会发生变化。我的猜测是,第一批利用这些机会的房主将是接入电网的电动汽车车主。

  21. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 21

    对Erich Riesenberg的回应
    埃里希,
    目前电池成本很高,在对房主有吸引力之前,电池成本必须下降很多。最终,一些公用事业公司可能会在炎热的夏天下午为电池用户提供大量的高峰电力——当这种情况发生时,经济状况可能会发生变化。我的猜测是,第一批利用这些机会的房主将是接入电网的电动汽车车主。

  22. itserich||# 22

    是的,电池成本非常高
    是的,电池成本非常高。当电动汽车普及时,人们会更有动力在白天把多余的能量储存在家里,在晚上给汽车充电。

    当然,正如本文中的成本例子所示,家庭太阳能得到了大量补贴,因此现实世界的成本并不是可行性的唯一测试。也许可以把电池涂成墨绿色,安装在屋顶上,向世界表明房主是受人尊敬的。

  23. Jon_R||# 23

    更现实的看法
    对于净计量住宅太阳能的一个更现实的观点是,你在以高价出售公用事业电力,而他们自己可以用公用事业规模的太阳能发电,成本要低得多(比如美元)。11 vs .045)。一个失败的交易(由其他客户支付),即使在不太可能的情况下,有一个美元。05节约配送成本。

    好消息是,每次你开车经过邻居的太阳能电池板时,你都可以说“我帮忙买的”。

  24. 专家成员
    Dana多赛特||# 24

    各种回应。
    光伏发电具有极强的可扩展性,在大规模上并不比住宅规模更有效。

    只有当电池的唯一目的(和报酬)是储存能量时,电池的成本才会高。当电池用于辅助电网服务,并为这些服务提供有竞争力的付费服务时,电池将迅速成为电网规模的首选解决方案,并在2030年之前在住宅规模上实现财务合理。

    用于管理峰值抽取的电池目前在财务上是合理的,因为商业纳税人正在评估需求费用。马萨诸塞州最近批准了(该州首次)对住宅光伏用户的需求收费,这立即为住宅需求-充电管理电池创造了市场。这个收费案例正在上诉,所以市场还没有真正开始,但如果它通过上诉,我预计商业需求-收费管理系统的缩小版本将开始出现。如果/当法规允许分布式资产聚合商完全参与批发电力市场,并为这些使用向资产所有者支付回报,在财务上可行的分布式电池(和光伏)情况的数量将比现在高得多。但一年多前,至少在少数几个州,商业纳税人的需求充电管理电池已经有了很好的财务情况:

    https://www.greentechmedia.com/articles/read/5-surprising-states-where-commercial-energy-storage-works-today#gs.4U5uetI

    家庭太阳能目前得到大量补贴,但公用事业规模的太阳能也是如此。所以呢?

    在美国,住宅太阳能的全部无补贴水平成本在19-32美分/千瓦时之间(有许多例外情况来证明这一规律),相比之下,公用事业规模的成本约为4.5-5.5美分:

    https://www.lazard.com/media/450337/lazard-levelized-cost-of-energy-version-110.pdf

    但是住宅太阳能并不需要那么贵。在德国和澳大利亚,使用类似的面板、逆变器和货架系统,大约7-8美分/千瓦时(补贴前)。美国住宅和商业光伏市场遭受着真正膨胀的“软成本”,从营销到许可/检查等,其中一些是由公用事业公司保护其既得利益以及地方/州政治所驱动的。

    电池的学习曲线每增加一倍的容量,成本就会降低两位数,而且全球的产能正在蓬勃发展。夏威夷的表后电池市场呈指数级增长,这是由于零售电价高,住宅光伏净计量的结束,以及在一些过度太阳能的社区,任何新的光伏都需要自我消费。电池和光伏的学习曲线赶上你的住宅费率结构只是时间问题。看到的:

    https://c1cleantechnicacom-wpengine.netdna-ssl.com/files/2015/04/Li-Ion-Battery-Prices.png

    https://rael.berkeley.edu/2017/07/two-factor-learning-curve-published-in-nature-energy/

    https://www.greentechmedia.com/articles/read/were-still-underestimating-cost-improvements-for-batteries#gs.M3rYzg4

    这些两位数的学习曲线和可扩展性对光伏和电池的颠覆性影响深远,公用事业商业模式和电网管理方式将在未来十年发生巨大的变革。

  25. itserich||# 25

    所以,公用事业规模更便宜
    丹娜,我被这两句自相矛盾的话弄糊涂了:

    “光伏发电具有极强的可扩展性,在大规模使用时并不比住宅更高效。”

    而且

    “在美国,住宅太阳能的全部无补贴水平成本在19-32美分/千瓦时之间(有许多例外情况来证明这一规律),相比之下,公用事业规模的成本约为4.5-5.5美分”

    我将无法理解这两种说法是如何协调一致的。在我看来很明显,即使使用相同的太阳能电池板,一个正确选址和专业维护的太阳能电池阵列也会比屋顶安装的太阳能电池板获得更好的结果,而屋顶安装的太阳能电池板并不是为了捕获最多的太阳。也许我错了,设备才是最重要的,零售和批发的成本差不多。

    至于Dana声称家用太阳能和公用事业之间的主要成本差异是太阳能是软的。“不必要的”成本,这意味着75%-85%的安装家庭太阳能的成本是真正的软成本,如果安装家庭太阳能的实际硬成本是5美分,软成本增加到19-32美分。这让我想起了Mid American公司的人,他说公司由于行政削减,将削减50%的能源效率项目。不可信。

    净零排放让我想起了很多建筑的能源之星——现实并不像宣传的那样。

    Net Zero让我想起了被动式房屋使用“高达90%的能源”或“没有主动供暖”的常见说法,而这些说法几乎总是错误的。

    而且,在真正重要的一点上,我清楚地认为,更有效地利用能源比在哪里捕获太阳能更重要。这是我的主要观点。这可能对双方都有好处,但我认为效率更重要。也许我错了。

  26. itserich||# 26

    如何面对太阳能电池板
    这是一篇关于努力说服房主将他们的电池板朝西而不是朝南的文章。我猜这只是家庭太阳能问题的冰山一角。

    https://www.nytimes.com/2014/12/02/upshot/why-more-solar-panels-should-be-pointing-west-not-south.html

  27. 专家成员
    Dana多赛特||# 27

    效率不等同于成本效益@ Erich Riesnberg
    从光子撞击面板到公用事业规模光伏负荷所消耗的电力的原始电效率低于住宅光伏,因为存在电网损失,有时由于电网容量最大化而导致的缩减损失。

    住宅光伏也有一些缩减损失,但这与逆变器为阵列优化尺寸有关,而不是电网拥塞。大多数逆变器在明亮的冬末天达到最大,不能向负载(或电网)提供完整的面板输出能力,但与公用事业规模的光伏相比,这些平均来说是非常小的。

    我所在地区的许多住宅系统都有安装人员对其性能进行免费监控,以便在保修期内发现任何问题或早期故障(在某些东西坏掉并导致系统其他部分瘫痪之前进行修复更便宜)。

    许多公用事业规模的阵列通过跟踪支架提高效率,并将它们放置在日照较高的位置,但后者带来了额外的电网基础设施成本,这些成本被计入了能源的水平成本中。正如Lazard的分析所反映的那样,对于公用事业规模的光伏发电来说,能源的水平化成本更低,但这是在逆变器输出上测量的,而不是从面板到负载,并且不包括任何配电或缩减损失。平均成本数字并没有反映能源输送的电网成本。

    分布式光伏的传输成本非常低,因为它不使用太多的电网资源(没有,因为在仪表后面消耗的电力),而且确实经常是负的成本,因为释放了其他发电机和负载的电网容量。分布式光伏的成本或增加的价值是非常具体的电网位置。对于公用事业规模的光伏发电来说,总有一个额外的电网成本(通常是可观的),但同样,它在整个电网结构中的位置不同。纽约联合爱迪生公司通过使用纳税人拥有的分布式资产和其他“非电线替代方案”(行业流行语)来减少电网拥堵,而不是建造更多的变电站容量,从而节省了纳税人在布鲁克林-皇后区变电站的电网基础设施成本。

    https://www.greentechmedia.com/articles/read/new-york-grid-microgrid-bqdm-con-ed-peak#gs.Qh5qNuw

    这个特定的项目并非没有见多识广的批评者,尽管这个概念总体上是有优点的:

    https://www.greentechmedia.com/articles/read/burning-questions-for-the-brooklyn-queens-demand-management-program#gs.GpOcJOc

  28. itserich||# 28

    高峰负荷
    这篇文章是否不正确,几乎所有的家用太阳能都被定位为在非高峰时段最大限度地利用太阳能?

    在不需要的时候生产能源似乎比电网损耗的摩擦更浪费,但这只是我无知的猜测。

    如果装有太阳能的房屋确实在高峰负荷期间增加了对电网的需求,那么人们如何能得出这些房屋有益于电网的结论,这是令人困惑的。但是,我不是专家。

    研究发现,装有太阳能系统的房屋消耗的电力还不到普通房屋的一半。但从下午4点左右一直到晚上,它们会消耗更多,并增加系统在下午5点左右的峰值需求。

    将面板指向西方意味着,在下午5点开始的一小时内,它们的发电量只有峰值的55%。所以一个10千瓦的系统会产生5.5千瓦。但为了最大限度地提高总发电量,当电网最需要电力时,它们只生产峰值的15%,即1.5千瓦。”

  29. _Stephen_||# 29

    作为对埃里克的回应
    我不在美国,所以我的费用根本没有补贴。我花了合理的市场价买了这个阵列。

    你可以说我得到的唯一“补贴”是净计量协议,除非当地公用事业公司积极鼓励尽可能多地安装太阳能电池板,因为它们取代的大多数发电都是成本极高的夏季高峰发电,每千瓦时0.40美元。他们反过来以0.03美元/千瓦时的电力作为冬季的基本负荷来“报答我”。

    相信我,他们在这里更划算。

  30. itserich||# 30

    谢谢斯蒂芬
    听起来你们的情况和美国正好相反,在美国,家用太阳能的成本要高得多,而且产生了大量无法使用的能量。不知道为什么会有这样的差异。

  31. itserich||# 31

    公用事业规模更大,成本更低,能源效率更高
    丹娜,我不明白这个评论,当然这是一个简单的事实。我不明白它的用途。“效率不等于成本效率”

    假设按美元计算,公用事业规模的太阳能既便宜,又能在高峰时期更好地创造能源,那么它在能源和成本效率方面似乎都更好。

    我希望我有常识来理解我错过了什么。

  32. _Stephen_||# 32

    我确信在安装每
    我敢肯定,按照每千瓦的安装价格,我的安装会更高,因为人工和许可成本。我每瓦的安装费用约为2.7美元。我相信我所在地区的商业安装价格在2.10美元左右。/瓦特

    我想之所以会这样是因为我们在北方。结果是,冷却季节缩短了很多,人们不会花很多钱在好的空调上,人们希望凉爽,尤其是在晚上。把恒温器调到70度很常见。这将我们推向一个非常严重的夏季高峰情况。太阳能安装功率与这些峰值几乎完美匹配,特别是我的西南角,这将峰值生产进一步推迟到晚上。

    此外,直到最近,太阳能电池阵列才足够便宜,在这里完全有意义,所以太阳能的渗透率总体上相当低。

  33. 专家成员
    Dana多赛特||# 33

    一种如何获得报酬的人工制品;高峰负荷。
    到目前为止,大多数住宅光伏都是简单的净计量,没有在高峰时段生产更多的经济激励,就像在固定费率下,没有激励住宅纳税人在高峰时段减少负荷一样。在光伏发电占总电网电力的比例达到两位数之前,它总是在有电力需求的时候生产,而永远不会……在不需要的时候生产能量……”

    这至少与南向光伏和峰值空调负荷有合理的重叠,但与人们回家、打开空调、洗澡、做饭、然后在Hulu上通宵看韩剧的晚高峰电网负荷没有重叠。更西风的方向会更好地与平均日的峰值保持一致,但代价是产生的总千瓦时更低。如果您只根据能量付费,而不是根据峰值消耗(需求费用)或使用时间率,那么就没有动力对PV做任何事情,而只是将其定位为最大能量生产。但即使是朝南的太阳能仍然在每年的下午5点产生一些电力,抵消了一些绝对峰值,并将电网净峰值负荷转移到较晚的时间(净负荷比没有光伏发电时的负荷要低)。

    在美国大多数地区的电网中,平均每天只有很少(或没有)空调,电网负荷在午夜到凌晨4点之间最低,然后迅速上升到上午8点,直到下午4-5点保持平稳,然后在傍晚早些时候达到峰值。一个朝南的阵列在一天的中间时段在电网负荷的平坦部分释放电网容量。随着越来越多的光伏进入电网,由于光伏覆盖了实际负荷的一部分,电网运营商不可见,因此中午的表观电网负荷会有明显的下降。这使得在下午晚些时候到晚高峰期间需要由其他发电来覆盖的不断上升的负载斜坡率变得相当陡峭,这必须由电网运营商来管理。这在加州被称为“鸭子曲线”,在夏威夷被称为“尼斯湖水怪曲线”,但它是高光伏电网(分布式或公用事业规模)的已知产物,以及为什么100%光伏电网不太可能是最具成本效益的解决方案。驯服鸭子的方法有很多,电动汽车可能是其中的一个重要部分。

    用动态费率或使用时间费率或高峰时段相关的需求费用来改变费率结构,也可以激励人们做一些事情,而不是在下午6点回家,给汽车插上汽车充电器,打开5吨重的中央空调,在电炉上炖晚饭的时候跳进用无水箱电热淋浴。在中午光伏发电时预冷房屋会消耗更多的能量,但它降低了电网负荷峰值。在电网运营商控制的元件下,将电水箱中的水加热到更高的设定值,会增加家庭的待机损耗,但会降低管理电网电压和频率所需的旋转储备量,并降低峰值电网负荷。在PJM地区,分布式聚合器(如马赛克能源:https://www.mosaicenergy.com/)向购买电热水器的人支付费用,让他们把电热水器当作“虚拟发电厂”来运行,在辅助服务、需求响应和容量市场上竞标。自从最高法院批准了FERC第745号命令以来,这类事情将变得更加普遍,因为需求响应现在被要求在批发现货市场和容量市场(在这些市场已经存在的地方)以与发电机相同的利率支付报酬。在我所在的地区,iso -新英格兰电网运营商的需求响应市场将于今年6月上线。这将需要几年的时间,但我预计聚合需求响应将成为减少电网峰值的重要因素。

  34. itserich||# 34

    很高兴我们同意
    谢谢你,戴娜,很高兴我们同意!

  35. 专家成员
    Dana多赛特||# 35

    解释了效率vs成本效率
    一个典型的公用事业面板有大约15%的转换效率从阳光到直流电源在母线。它们很大,按美元/DC-watt计算便宜。如果在跟踪支架上多花些钱,它们可以比固定倾斜支架每DC-watt输出更多的电量。但原始效率仍然是15%。

    住宅电池板(至少在我的地区)更小,但运行效率约为20%,光子到母线- dc,但通常安装固定倾斜。但它们也比公用事业类型的面板更贵$/DC-watt。

    但是成本效率($/watt-DC或$/kwh-AC)与电力效率或转换效率不是一回事——它们甚至没有联系。一个是物理学,另一个是经济学。

    获取光子到负载的总交付成本是一个重要的因素,它没有出现在LCOE(能量的均衡成本)分析中,因为它不是在负载上测量的交付成本,而是在发电机与电网的连接上测量的交付成本。对于屋顶住宅系统来说,以美元/DC-watt计算,光伏发电可能更贵,但以交付千瓦时计算,成本仍然更低,就像目前在夏威夷和澳大利亚的情况一样,那里的日照水平和电网成本都很高。随着光伏发电变得越来越便宜,到2030年左右,这将在几乎所有地方成为现实。

    光伏发电很快就变得便宜了,尽管看起来并非如此。但目前住宅屋顶未补贴的每瓦价格(2.89美元/瓦,最新平均价格:https://openpv.nrel.gov/)的成本低于10年前公用事业规模光伏的成本。目前,公用事业规模的光伏平均安装价格不到一美元/瓦,到2030年,住宅规模的太阳能可能也会如此。在这一点上,交付成本将主导总成本,即使公用事业规模的光伏是0美元/千瓦时,他们的总交付成本将超过屋顶自产电力的成本。

  36. itserich||# 36

    没那么蠢
    非常感谢,丹娜。我没那么聪明,但也没那么笨。

    “但是成本效率($/watt-DC或$/kwh-AC)与电力效率或转换效率不是一回事——它们甚至没有联系。一个是物理学,另一个是经济学。”

    当我评论经济效率和能源效率时,我承认了两者的区别。我还说,我不明白你为什么这么说,因为公用事业建筑太阳能似乎在两方面都更有效率。

    你似乎一直在改变目标。

  37. Jon_R||# 37

    >在早期达到峰值
    >在傍晚早些时候达到峰值

    而电力公司必须在没有太阳能帮助的情况下建造电网来处理这种负荷。在我们看到电池的大量使用和不同的需求曲线之前,不要对所谓的配电/传输节省(高度分布式的住宅太阳能vs智能分布式的公用事业规模太阳能)期望太多。

  38. _Stephen_||# 38

    在回应Jon R
    有趣的…我所在的地区有使用时间费率。因此,我们的夏季峰值实际上是在白天,而我的太阳能电池阵列很好地调节了这一点。

    http://www.ontario-hydro.com/current-rates

    每个人都安排他们的电动汽车在7点后充电,他们也在非高峰期洗衣服。

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