家庭用风力涡轮机和太阳能电池板——哪个更好?

在美国，发电占全国温室气体排放的25%，略低于排放最多的交通运输部门(占29%)。大约60%的电力来自化石燃料——包括天然气、煤和石油——尽管这种能源无疑是污染最严重的。对气候危机的日益关注促使许多人在家里安装风力涡轮机或太阳能电池板。

两者都有利有弊。风力涡轮机需要更多的空间(当然，还有充足的风力)，但效率远远超过大多数太阳能电池板。太阳能电池板更便宜、更可靠，但更难以回收。对你来说，哪一种可再生能源更好取决于许多因素，从地理位置到预算。

国内太阳能电池板

太阳能电池板可以安装在屋顶上或地面安装，将阳光转化为电能为家庭。面板本身是由光伏电池它包含两层半导电材料，比如硅。

一个家用太阳能电池板可以产生150到370瓦的太阳能，这取决于它的大小和效率。根据太阳能公司SunPower的数据，典型的住宅电池板是65乘39英寸(约17.5平方英尺)，效率为15%到20%。一块290瓦的太阳能电池板，如果每天接受5小时的阳光直射，每天将产生1450瓦(约1.5千瓦时)的电能。考虑到美国普通住宅每天使用约29千瓦时，需要20个住宅太阳能电池板才能完全抵消电费。

大多数家用太阳能系统都与电网相连。除非他们有自己的太阳能电池组来储存能量，否则他们会通过一个普通的电表来“与电网连接”。拥有一个太阳能电池组可以让房主在没有阳光或电网中断时利用自己的能源储备。然而，太阳能电池组的价格可能在5000美元到1万多美元之间。

家庭太阳能系统的成本

根据非营利机构可持续能源中心(Center for Sustainable Energy)的数据，一套家用太阳能系统每瓦成本为3至5美元。普通住宅系统的功率为5千瓦，前期成本在1.5万美元到2.5万美元之间，这还不包括可选的额外太阳能电池组。然而，联邦投资税收抵免以及州和地方的激励措施可以抵消成本。

好消息是，住宅用太阳能系统的维护几乎是免费的。除了偶尔的轻微清洁，它们几乎不需要维护，通常有20年或25年的保修期。保养良好的太阳能电池板可以使用20到30年。

beplay体育官网电脑环境影响

虽然太阳能是100%可再生能源，它不是完全的碳中和．仅太阳能发电不会产生温室气体排放;但是制造业和回收嵌板做的。制造光伏板需要使用有毒化学物质——其中包括氢氧化钠和氢氟酸——外加大量的水和电。硅、玻璃、塑料和铝等材料的混合也使得这些电池板难以回收。如今，制造商和各州都开始提供光伏模块回收项目。

综合考虑，产生足够的太阳能为你的整个家庭提供能源，据报道可以减少80%的家庭碳足迹(仅是电力)。

国内风力涡轮机

风力涡轮机是在家庭生产清洁能源的另一种方式。它们由与旋翼相连的螺旋桨状叶片组成，坐落在比周围树木和建筑物更高的塔顶上。叶片的转动使转子旋转，并将动能发送到发电机，发电机将动能转化为可用的电能(AC)。

与住宅太阳能系统一样，国内风力涡轮机可以与电网连接——通过一个特殊的逆变器将能量发送到电网——也可以离网，这需要一个深循环的电池组。你也可以有一个并网和离网的系统，这将需要特殊的逆变器和电池组。这是一个很有吸引力的选择，因为它能确保你在长时间无风或电网中断时不会停电。

民用风力涡轮机的转子直径可以在3英尺到23英尺之间，站起来至少60英尺到100英尺高。一般的规则是将涡轮机设置在塔周围300英尺半径内的任何障碍上方30英尺。这就吓退了城市里寻求绿色能源的人，因为大多数分区条例将建筑高度限制在35英尺或100英尺以下。

与家用太阳能电池板15% - 20%的效率相比，风力涡轮机可以提取通过它们的50%的能量。美国能源部表示，典型的民用风力涡轮机可以产生400瓦到20千瓦的能量。在一个平均风速为14英里/小时的地方，一台4.5千瓦的涡轮机每月将产生900千瓦时的电力(大约是全国平均水平)。

当然，风能是否是一种有效的能源，很大程度上取决于位置。风力涡轮机在平坦、偏远、障碍物少的地区工作效果最好。美国能源部建议居住在年平均风速至少为每小时10英里的地区的人们使用风能。

成本

尽管家庭风力系统的成本因地区而异，但2019年的平均价格是每千瓦8300美元(因此，一个系统大约41500美元，可以完全抵消平均电费)。这大约是住宅太阳能系统成本的两倍，而且涡轮机的维护成本往往比太阳能电池板更高，因为它们容易被风损坏和雷击，而且通常只能由专业技术人员修复。同样，税收抵免和激励措施是可用的。

beplay体育官网电脑环境影响

风能是目前最清洁的能源之一，每千瓦时产生的二氧化碳排放量仅为4克，而太阳能为6克，天然气为78克，煤炭为109克。这包括风力涡轮机的制造、运输、运行和处理，这些涡轮机的设计寿命约为20年。然而，也许更令人担忧的环境隐患是，风力涡轮机可能减beplay体育官网电脑少和退化自然栖息地，以及它们不断旋转的叶片有时与蝙蝠和鸟类相撞．

太阳能和风能哪个更好?

太阳能和风能都有很大的好处，它们都比传统的化石燃料能源更环保，尽管成本要高得多。哪个最适合你，很大程度上取决于你的空间和预算。太阳能电池板通常更便宜，更紧凑，在城市和郊区环境中更容易被接受。beplay体育官网电脑它们也被认为是一种更可靠的能源，因为它们可以在阴天吸收光线，而涡轮机只在刮风时转动。

但总的来说，风力发电是更高效、更环保的选择。beplay体育官网电脑涡轮机可以利用50%的风能动能，而今天的光伏电池板只能利用15%到20%的太阳能。目前风力发电的碳足迹比太阳能发电低，一个家庭只需要一个5千瓦的涡轮机就能完全供电，而不是20个太阳能电池板。

尽管太阳能电池板比风力涡轮机产生的可预测能量输出更多，但后者在夜间继续利用能源，而前者只在白天工作。额外的好处是，找到美国制造的风力涡轮机可能比找到国内制造的太阳能电池板更容易，因此消除了国际航运的碳足迹。大多数太阳能电池板设备都是从亚洲进口的(特别是马来西亚、中国、韩国和越南)，而风力涡轮机组件则有40%到90%来自国内。

来完全脱离网络生活不用担心间歇性停电，最好的(也是最昂贵的)选择可能是同时安装太阳能和风能发电系统。这样，你几乎可以保证在漫长的冬夜和低风时期都有电力。