太阳能光伏适合你的家吗?你所有的问题都已解答

安装在瓦片屋顶上的太阳能光伏板
(图片来源:Getty Images)

利用阳光发电的太阳能光伏板对任何家庭来说都是一个非常环保的选择,但在你投入使用之前,还需要考虑几个问题。

现在已经失效的上网电价向太阳能光伏电池板的所有者支付了20年的慷慨费用,用于他们产生的能源,这导致了英国的广泛采用。然而,如果没有关税,你可能会想知道这种类型的太阳能电池板是否值得投资?螺旋式上升的电力成本是否意味着这种可再生技术再次值得考虑?

我们全面的指南涵盖了你需要知道的一切,从它们的工作原理,它们的成本,如何优化它们产生的电力,到安装过程中所涉及的内容。

什么是太阳能光伏板?

太阳能光伏中的“PV”代表光伏发电,即在原子水平上将光转化为电能。“太阳能光伏利用阳光照射太阳能电池板,通过逆变器发电,”约翰·吉尔汉姆解释说,集团技术经理绿色建筑可再生能源(在新标签页打开)

注意什么时候安装太阳能电池板太阳能光伏不同于太阳能热。

“一个太阳能热系统吸收阳光,通过密封系统加热液体,例如热水缸或带有专用太阳能热盘管的热存储,”John Gilham继续说道。

但是太阳能混合电池板这被称为太阳能PVT系统,它将光伏和热技术结合在一起。

光伏板是如何工作的?

太阳能光伏板中有掺有化学物质的硅电池。当阳光照射到电池上时,它们就会产生电流。通过将大量的电池串在一起,电流就会增加。一个典型的太阳能光伏电池板将有大约60个电池,现代电池板将能够在强烈的阳光下产生大约320瓦。

典型的太阳能光伏板有一个玻璃前面包围着一个铝框架。硅电池被粘在玻璃的底部,并用薄金属条连接在一起。

值得注意的是,硅是沙子的主要成分,是世界上第二丰富的产品,但将“沙子”转化为可用的光伏电池需要大量的能量。

自建屋顶上的太阳能光伏板

这个充满阳光的房子在屋顶上有太阳能光伏板,以及一个带通风系统的机械热,是用sip建造的。 (图片来源:Simon Maxwell)

PV系统有哪些不同类型?

硅太阳能光伏电池主要有三种类型:

  • 单晶
  • 多晶
  • 薄膜

单晶硅电池其颜色呈黑色,效率略高于多晶电池(约21%),但对热也更敏感。

多晶电池颜色偏蓝,效率稍低(约19%)。由于制造过程不那么密集,它们通常会更便宜。

薄膜技术比单晶或多晶电池的效率要低一些(约11%),但这种电池对热的敏感性要低得多,也可以用于曲面和重量更轻的结构上。

电池通常作为“垫子”提供,可以粘在屋顶上,或者作为彩色玻璃,可以用作建筑集成(BIPV),如墙覆层或玻璃围栏和栏杆。

还有三种主要类型的太阳能光伏系统

  • 短时间里
  • 独立或离网太阳能系统
  • 混合动力系统

“一个短时间里光伏系统不需要电池储存,”约翰·吉尔汉姆建议道。“并网系统是使用并网逆变器的安装。太阳能电池板吸收太阳辐射,然后转化为直流电(DC)。然后,直流电被太阳系的逆变器使用,并转换为交流电(AC)。然后,家用设备就可以像依赖电网系统一样使用交流电。任何多余的能量都被重新定向回电网。

“一个独立光伏系统(也称为离网太阳能系统)没有连接到电网,因此它需要太阳能电池作为解决方案。独立的光伏系统对于难以连接到电网系统的农村物业来说是非常好的。独立系统适用于为水泵和太阳能加热系统等应用供电。像这样的独立系统通常需要更多的维护。

“一个混合PV系统包括电池存储,以最大限度地提高系统的效率,并允许所有者存储电池中产生的任何多余的能量,以在太阳能发电减少时使用。如果电池充满电,电力就可以输送回电网。混合动力系统也可以连接到其他形式的发电。”

什么是集成太阳能光伏板?

集成太阳能光伏板,通常被称为建筑集成光伏(BIPV),是取代覆层并成为屋顶(或墙壁)的一部分而不是在屋顶上的面板。

集成太阳能光伏板可以看起来像石板或屋顶瓦片,也可以是完整的面板,在面板下有托盘系统,或特殊的装饰,将面板连接在一起,以及边缘细节,以完成屋顶。

现在有一些产品可以替代墙体覆层以及玻璃阳台系统,以及用于中庭、采光井和玻璃屋顶灯的“透明”玻璃解决方案。

太阳能光伏发电能产生多少电力?

这取决于很多因素,包括地点。举个例子,如果我们看看伦敦,我们预计一个无遮阳的4kWp系统每年产生大约4000千瓦时(单位电力),但在爱丁堡,接收到的阳光略少,这个数字将下降到每年约3400千瓦时。

“涉及到太阳能光伏系统,有两个关键指标,”约翰·吉尔汉姆补充道。“kWp代表系统的峰值功率输出千瓦。这意味着它描述的最大输出千瓦,你的光伏系统可以产生。您可以使用kWp来比较光伏系统的潜在输出。

“千瓦时(kWh)是衡量你使用了多少能量的标准。虽然听起来像是每小时用了多少千瓦,但实际上并非如此。这是一个测量单位,如果你让一个1000瓦的电器运行一小时,一千瓦时是所消耗的能量。

“例如,一个峰值功率为3kWp的太阳能电池板以最大容量工作一小时将产生3kWh。

“总而言之,kWh测量告诉你系统产生了多少电,kWp告诉你它的输出有多高。结合起来,这两个值代表了你可以预期的PV产量。”

如果你问的话你能用太阳能驱动房子吗?’,答案是,这取决于你在英国的哪个地方,因为光伏阵列的发电量会有所不同。

话虽如此,房子与三相电可以完全使用太阳能电池板和热泵等可再生能源来运行。

自建太阳能光伏板

这种自建包括太阳能光伏电池板,成本为5000英镑,每年产生约1800千瓦时的电力。 (图片来源:c/o Mole Architects)

太阳能光伏适合你吗?

“在确定你的房子是否适合太阳能光伏时,可以考虑几个因素,”约翰·吉尔汉姆说。以下是关键因素:

物业的朝向

“理想情况下,太阳能电池板最好朝南工作。它们从黎明捕捉到黄昏的太阳能。然而,如果你的房子朝东或朝西,你可以把太阳能电池板的数量分开,放在屋顶的两侧,以最大限度地吸收太阳能。

可用空间/屋顶面积

太阳能电池板的尺寸约为1052 x 1776毫米,可以水平或垂直安装在烟囱/屋顶灯和通风口周围。太阳能电池板的规划许可可能需要在某些领域寻求,但这通常只适用于物业的正面方面。

阴影

“其他建筑或树木造成的部分或全部遮阳会减少产生的太阳能。

消费

“对于任何太阳能光伏系统,你都需要考虑该系统将如何使用以及消耗水平。”

太阳能光伏板-初学者指南

(图片来源:Getty Images)

我应该在哪里安装太阳能光伏板?

在英国,太阳能光伏电池板通常安装在南部方向的倾斜屋顶上。面板也可以安装在外屋或在围场中专门建造的框架上。

有一些框架也可以移动以跟踪太阳并优化生成。

在决定面板的位置之前,有必要看一看太阳能电池板的想法以及其他项目已经把他们的(包括一些巧妙的解决方案)。

太阳能光伏板-初学者指南

(图片来源:Getty Images)

太阳能光伏系统的安装成本是多少?

一个典型的4kWp太阳能光伏系统的成本介于5500英镑和9000英镑对于车顶系统。任何额外的框架都将带来额外的成本。

集成面板,比如那些看起来像石板或瓦片的面板,或者那些嵌在屋顶上以取代屋顶覆层的面板,也将有额外的成本,价格在9000英镑到1.5万英镑之间。

这是一个好主意,以获得一对最近的报价太阳能电池板的成本之前。最好的办法找到一个好的太阳能光伏安装是通过口口相传。

你也可以检查微型发电认证计划(在新标签页打开)(MCS)的网站,然后请他们提供推荐信,最好包括几年前的推荐信。

白色平房,屋顶上有太阳能光伏板

在翻新和扩建期间,这座平房的太阳能光伏电池板花费了8000英镑。 (图片来源:David Barbour)

如何优化我的投资回报?

通过安装太阳能光伏电池板,你在电费账单上节省的钱将取决于你实际使用的电量。

如果你大部分时间都不在家,那么太阳能光伏发电只能为冰箱和其他在白天运行的电器供电。

优化太阳能电池板投资回报的最佳方法是利用所有的电能。

它也是最好的使用发电的能源,通常是电力。举个例子,如果你将电力转移到你的热水缸而不是电动汽车充电器上,那么因为通常是由天然气加热的,那么你只抵消了天然气的成本,大约是6便士/千瓦时,而电力大约是16便士/千瓦时。

如果可以的话,尽量在白天使用电器,比如洗衣机和滚筒烘干机。你用的能源越多,投资回报就越好。

太阳能光伏板占多少空间?

典型的太阳能光伏电池板尺寸约为1m x 1.6m,根据面板的不同,将产生250至350W的功率。

一个典型的太阳能阵列(面板集合的名称)的峰值输出约为4kWp,所以你会期望一个阵列通常有12到16块电池板。

因此,12块面板可能会占用大约6m x 3.2m的空间,这意味着你需要在屋顶上有一个合适的空间。(相比之下,你可能只需要两块太阳能热板,占用的空间相对更小。)

太阳能光伏板-初学者指南

(图片来源:Getty Images)

太阳能光伏板能使用多久?

现在还在运行的太阳能光伏板已经有50多年的历史了。然而,公认的太阳能光伏电池板的使用寿命约为25年,平均每年减少约0.5%。

也就是说,一些制造商,如SolarWatt(在新标签页打开)LG将保证他们的玻璃对玻璃面板在30年后输出87%,LG将保证他们的一些面板在25年后输出90%。

太阳能电池板需要多少维护?

太阳能光伏板的维护要求非常低。通常是简单的视觉检查,以确保面板是干净的,没有磨损的迹象,如框架腐蚀或电线松动,然后在风中飘扬。

如果你有一个生成应用,那么跟踪生成也很容易,这样你就可以知道系统恶化可能导致的任何变化。

还应由具有适当资格的电工对线路进行定期检查,以确保线路仍然安全。

太阳能光伏能和太阳能电池一起工作吗?

太阳能电池或家用电池,是一种储存电能以便在其他时间使用的设备。这些系统与太阳能光伏系统一起工作很好,因为你可以在白天给电池充电,然后在天黑后再使用。

电池有特定的存储容量和有限的放电容量。你可以安装一个可以保持14千瓦时电量的电池,但你可能只能以大约2千瓦时的最大速率放电。

因此,如果你碰巧在晚上用电炉做饭,你可能会用5千瓦时做饭,但你只能从电池中得到2千瓦时。另外3千瓦时将来自电网。

太阳能板屋顶的石头包覆自建

在夏季,这座房子的热水是由太阳能热板提供的,在天气较暗的日子里,由太阳能光伏板输出的浸入式加热器补充。 (图片来源:Jeremy Phillips)

安装太阳能光伏板是否需要规划许可?

在你的家里安装太阳能光伏板通常属于这一类允许开发,即无需申请规划许可。然而,这里有一些注意事项。

值得注意的是,“准发展”并不包括该物业面对道路的标高。

屋顶上的任何装置都不能突出屋顶平面以上150mm,也不能突出屋顶的最高部分。(屋顶最高的部分通常被认为是屋脊,而不是烟囱。)

如果安装不符合此标准,则规划许可是必需的。

男子在屋顶附近携带太阳能电池板

(图片来源:Getty Images)

我需要建筑法规的批准吗?

太阳能光伏板安装将需要建筑法规批准。有一个电气连接,也有一个结构元素的安装。

大多数情况下,安装人员将是相关胜任人员计划的成员,因此应该能够自我证明安装并签署建筑法规通知。

如果安装没有完全通知,可能会影响您的保险。

太阳能光伏板有资助吗?

自上网电价(FiT)结束以来,没有具体的国家补贴或激励措施用于安装太阳能光伏电池板,但能源公司现在将签订协议,从你那里购买剩余的发电,尽管价格相当低。

不同供应商提供的价格确实不一样,所以可能值得货比三家。

太阳能光伏板值得吗?

那么,关键问题是,现在上网电价已经结束,太阳能光伏还值得投资吗?

上网电价为可再生电力的生产提供了慷慨的激励,在其峰值时,这一数字约为46便士/千瓦时,价格保证了25年。关税在数年内逐渐降低,直到该计划完全结束。

也就是说,安装太阳能光伏系统的成本已经下降,而且随着电力成本最近的上升,如果你能使用自己的发电,投资回报仍然可能非常好。

在冬季使用所有发电机组并不困难,因此真正决定投资回报的是夏季发电机组。(这就是太阳能电池可以发挥作用的地方。)

计算一下一个平均4kWp的系统,如果你知道你可以使用每年发电量的65% -75%,那么投资仍然是不错的,因为它将代表大约11年的回报,这取决于你为安装它所支付的费用。

David是一名可再生能源和通风安装人员,拥有超过35年的经验,是《住宅建筑和装修》杂志的长期撰稿人。他是气体安全注册的成员,拥有可持续建筑硕士学位,是可持续建筑和能源效率方面的权威,在建筑织物、热回收通风、可再生能源和传统供暖系统方面拥有广泛的知识。他也是住宅建筑和装修展的演讲者。

他对健康、高效的家庭充满热情,是热与能源有限公司的董事。他与建筑师、建筑商、自助建筑商和装修商合作,设计和项目管理通风和供暖系统的安装,为每个家庭实现最节能和最具成本效益的结果。