如果你有太阳能,但是没有电了怎么办?

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许多住宅太阳能系统在停电时无法工作,除非它们有备用电池,或者与更大的电网隔离。这可能看起来不公平,尤其是在一个阳光明媚的日子里,你在屋顶上有很好的太阳能电池板。停电应该是太阳能家庭享受智慧和能量投资的时候,对吗?

然而,有很好的原因,为什么一些太阳能系统在停电期间不起作用,包括在修复电网时保护公用事业工人的需要。虽然典型的网格连接系统可能在停电中不可用,但情况与设备或装备电池的系统有点不同,这可能是即使当邻居都通过烛光读取时也可能保持电力。

每种系统都有优缺点,适用于一个家庭、社区或地区的可能不适用于另一个地区。但是为了让人们对这个问题有更多的了解,我们来仔细看看在没有电力的情况下太阳能是如何工作的。

太阳能电池板如何工作?

太阳能来自许多形式,从道路标志上的小面板蔓延集中太阳能植物,但大多数住宅系统依靠更熟悉的屋顶光伏(PV)面板阵列。

这些太阳能电池板中的每一个都包含光伏电池,其又含有半导电材料,当阳光击中时脱落电子将太阳能转化为电力.由此产生的电子流形成电流,通常开始是直流电(DC),然后通过逆变器产生供家庭使用的交流电(AC)。

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除了面板本身,您安装的系统类型是确定您是否能够在停电中发电的重要因素。法律通常要求网格连接的太阳能系统,包括防止“岛屿”-A术语的保障,以便在停电期间继续将额外的电网送入其他黑暗网格,在他们尝试时对公用事业工人造成潜在的严重危险解决中断。如果电网断电,许多系统会自动关闭,但在一些有储能和专门防孤岛装置的系统中,可以享受电网寿命的好处,并在一定程度上免受停电的影响。

住宅太阳能系统可以根据与周围的电网的关系而集中成一些一般类别:

离网太阳能发电系统

顾名思义,非网格太阳能系统未连接到其本地电网。由于它固有地缺乏网格连接的潜在行李,因此只要太阳闪耀,面板正在工作,无论本地网格上的任何中断如何,它都可以继续发电。

然而,如果没有办法储存白天产生的额外能量,一个完全离网的系统就只能在真正的白天提供电力。电池储能系统和/或备用发电机可以避免这一问题,这两种设备成本高昂,但对于许多离网太阳能发电系统来说,它们都是重要的恢复能力来源。

具有储能的网格连接系统

拥抱网格有优势,并不一定意味着失去在停电中产生电力的能力。尽管如此,除了网格连接之外,还要保留这种能力,通常涉及更多设备和费用。

网格连接的太阳能系统的一个主要益处是净计量,一个计费机制,给太阳能供应的信用,用于将额外的太阳能发送到网格中。网格连接也提供安全性,当时阳光太少的阳光供应时,网格也像能量存储系统一样。

但是,实际的能量存储系统中可能仍有值,特别是如果您想在停电期间保持灯光。在太阳能加储存系统中,锂离子电池通常用于在白天存储额外的能量,理想地保留足够的电力,在阳光水平较低时或在清晨和深夜供电。美国家庭平均每天用电约30千瓦时(kWh),而一个典型的太阳能电池的存储容量约为10千瓦时。太阳能电池昂贵,除了安装成本之外,还经常花费数千美元。

然而,由于岛屿的危险,单独的电池不太可能从网格连接的限制中释放您。能量存储可以帮助在网格缺失中保持一致的电源,但是为了在停电期间首先发电,太阳能系统必须能够临时断开从电网的连接。

在这种“可孤岛”的太阳能发电系统中,可能需要一个专门的逆变器来与外部电网分离和重新连接,为公用事业工人提供保护,并可能在停电期间从光伏电池板上安全发电。在可岛式模式下,系统可以配置为整个房屋供电,或者更常见的是仅为某些临界负荷供电,如供暖、制冷和制冷。而且,为了抵御夜间的停电,一个可岛屿化的系统也需要某种能量储存,可能还需要备用发电机。

网格连接的系统,没有能量存储

对于太阳能发电系统来说,能源储存是一项昂贵的附加设备,而且与孤岛发电功能的成本一起,仅仅为了避免电力中断带来的相对罕见且通常较为温和的不便,这样的价格可能并不值得。

在电网供电可靠的地方,居民光伏系统通常在没有电池备份的情况下与电网连接,这种设置通过接受偶尔的停电来节省资金。它可能缺乏离网和可岛系统的弹性,但它是一个更便宜的选择,可以让更多的人使用太阳能。

查看文章来源
  1. Bedling, Scott等人。”当停电时,太阳能电池板能起作用吗?PV弹性规划."国家可再生能源实验室, 2020年。

  2. 孤岛和电池:你需要知道的."EnergySage

  3. Solar-Plus-Storage 101."美国能源部

  4. 一个美国家庭用电多少?美国能源情报署

  5. 什么是太阳岛和微网式太阳能光伏?新泽西绿色建筑手册