你需要多少太阳能电池板?

一个非常简单的公式可以帮助你找到答案。

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施密特-z /盖蒂图片社

有多少太阳能电池板你需要安装在你的屋顶上取决于你的能源需求,你得到多少阳光,你的屋顶的性质,以及要安装的面板的大小和能力。数学很简单,但变量的数量使它变得复杂。知道你需要多少太阳能板将决定在你的家里安装太阳能是否是个好的投资。

变量来考虑

首先,让我们确定你想要产生多少电,这可能是最容易回答的问题。然后,我们将权衡决定你需要多大的太阳能系统的变量,包括可用的阳光、可用的屋顶空间、电池板尺寸和太阳能电池板的效率。

电力需求

如果你计划将你的太阳能系统连接到电网,那么你所需要做的就是确定你的电力需求,查看你过去一年的电费账单,找出你的年用电量,以千瓦时(kWh)为单位。在一年中,你会在某些时候用更多的电(比如夏天的空调),而在其他时候用更少的电。在州净计量程序在美国,你的公用事业公司会将你产生的剩余电量的一部分或全部计入你的积分,并在你使用的电量超过发电量的那几个月计入你的积分。

提前计划。太阳能电池板的使用寿命很长-25年或以上。考虑到你将来可能会有更高或更低的电力需求:孩子们可能会搬进或搬出你的家,你可能会购买一个电动热泵来取代燃油炉,或者用一台电动汽车取代汽油驱动的汽车电一.但是如果你过度建造,你可能不会因为你所产生的所有能量而得到赞扬。

可用的阳光

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artpartner-images / Getty Images

为了减少你需要的太阳能电池板的数量,把它们安装在全年接受最多阳光的地方,以获得最大的效益。没有什么能取代太阳能专家的现场评估,用专门的设备来测量阳光照射,但是PVWatts计算器来自美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)或谷歌的项目天窗可以给你粗略的估计你的财产上有多少可用的阳光和安装太阳能板可以产生多少电。

可用的屋顶空间

你会想知道你的屋顶有多少能接收到足够的阳光,使它值得在那里安装太阳能板的成本。这取决于你的屋顶的尺寸,它的朝向,以及它每天接收阳光的小时数。阳光越多,你的投资就越有可能获得回报。如果阳光太少,屋顶太阳能系统可能永远无法收回成本——在这种情况下,考虑一个社区太阳能农场作为一个选择。这样,你仍然可以产生所有你需要的电力,而不需要在自己的财产上安装任何东西。

面板尺寸

太阳能电池板有不同的尺寸,不同的成本,不同的功率和效率水平。屋顶上的可用空间越大,你就越能使用更大的面板,这可能不是最节能的选择,但更具有成本效益,因为它们覆盖的区域需要更少的结构支撑。对于更小的空间,更节能的面板更有意义。

效率

效率是由太阳能板能理想地转化为电能的太阳光百分比决定的。太阳能电池板的效率每年下降约0.5%。即使降解率是这个数字的两倍,太阳能电池板仍将以大约25年后的80%新技术一直在提高这种效率,当然,最高效的电池板将更加昂贵。只有在屋顶空间有限的情况下,投资最高效的太阳能电池板才有意义。

屋顶太阳能的共同平均价格
家庭用电量 11000千瓦时/年
太阳能板尺寸 5' X 3'(1.5米X .9米)
每块太阳能电池板的成本 2 - 3美元每瓦
安装总成本 12000美元
太阳能电池板的使用寿命 25 - 30年
数量的板 20 - 25
发电装机容量 250 - 400瓦
资料来源:美国能源信息管理局

如何计算你需要的太阳能电池板数量

要计算你需要的太阳能电池板的数量,你需要三个数字:你的能源需求,每个电池板的功率容量,以及电池板的生产比例。发电能力是由制造过程决定的,而生产比率是由面板安装的环境决定的。beplay体育官网电脑

发电装机容量

太阳能电池板的规格将包括其额定功率,以瓦为单位,“瓦峰”是电池板可能的最高功率输出。不要期望你的电池板总是达到瓦特峰值,然而,因为这是在理想条件下的输出:充分的阳光,完全清洁的电池板,在最高效率下运行。一个典型的面板可能产生介于两者之间的任何一个地方250和400瓦.例如,在这些理想条件下,在5个多小时的阳光直射下,一块产生300瓦电力的电池板将产生1500千瓦时的能量。当你在比较太阳能系统时,价格比较通常以美元/瓦特为单位。这些成本在过去十年中大幅下降。算上安装成本,2010年一个22块屋顶太阳能系统的平均成本为7.53美元/瓦。到2020年,这一价格已降至2.71美元/瓦。

生产比

电池板的效率只是决定它实际能产生多少能量的一个因素。beplay体育官网电脑环境条件,如阳光的数量和强度、面板的清洁度和环境温度,都会影响生产比,即面板实际能产生的估计能量与额定“瓦特峰值”容量的比率。根据你住的地方和你屋顶的朝向,生产比率可能在1.1到1.8之间。例如,如果你住在南加州一个阳光充足的地方,你的生产比率可能是1.6,而如果你住在经常阴天的西雅图,你的生产比率可能是1.3。

我们准备好做数学运算了

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你只需要简单的数学计算你的太阳能电池板的需求。AndreyPopov /盖蒂图片社。

拿出计算器。要确定你需要生产100%所需电力的面板数量,用你的年电力需求除以生产比率除以面板的发电能力(年需求/生产比率/发电能力)。下面是两个例子:

如果你是一个普通的美国人,你每年消耗11000千瓦时的电力。如果你住在南加州,你的生产比率是1.6,你将需要一个能在一年中生产6875千瓦时的太阳系。如果你决定购买发电能力为320瓦的面板,你将需要21.5个面板来满足你每年的能源需求。

如果你住在西雅图,每年消耗相同的11000千瓦时,你的生产比率是1.3,你将需要一个能在一年中生产8461千瓦时的太阳系。也许你的屋顶比较小,所以你决定投资一个效率更高的面板,每块能产生360瓦的电能。你需要购买23.5块太阳能板来满足你每年的能源需求。

常见问题
  • 一块太阳能电池板的效率如何?

    在理想条件下(即充分的阳光和清洁的电池板),太阳能电池板的平均发电量在250到400瓦之间。

  • 需要多少太阳能电池板才能给一座房子供电?

    根据你住的地方和你用了多少电,你可能需要20到25块太阳能电池板来为你的房子供电。

观点的文章来源
  1. 乔丹,德克C,等等。”光伏降解率纲要."光伏技术进展:研究与应用第24卷第4期。2016年第7期,第978-989页。, doi: 10.1002 / pip.2744

  2. 太阳能光伏电池基础知识."美国能源部,能源效率和可再生能源办公室。

  3. 太阳能安装系统成本分析."国家可再生能源实验室

  4. 解释能源的使用."美国能源情报署, 2019年。