走向太阳能:我多年以来的离网追求
3020字
2020-11-13 19:34
15阅读
火星译客

除了像其他所有人一样努力应对Covid-19大流行之外,我们加州人还面临着另一场危机,您可能已经听说过这一年:火灾季节。

当PG&E(为该州北部三分之二地区提供服务的公用事业)于2019年10月首次宣布将在其覆盖区域实施故意停电,以制止年度野火威胁时,我家中的谈话很可能是在整个加利福尼亚都得到了回应。我的妻子坚持说:“如果那样的话,我们就要搬家了。”她的话语带有沉重的严肃性,我知道这意味着我应该扼杀笑的本能。

此后不久,PG&E兑现了诺言。我们的房子停电了四天,我们很幸运。该州的其他人一星期都无能为力,最终有300万人受到影响。当然,加利福尼亚州不是唯一拥有权力的地方。暴风雨经常摧毁东北地区的力量。 2005年的卡特里娜飓风使许多客户断电数周。

PG&E随后表示,今年的停电将“更智能,更小,更短” 。到目前为止,这是事实,尽管9月的停电人数约为8.7万人10月的停电人数为100,000 。 PG&E估计,这些削减可能会在秋季的10个月内再次出现,而这一切都是在Covid-19改变一切之前。因此,我们去年冬天的谈话很快就从费力的工作转向寻求解决方案。没有人真正想搬家,这使我们计划了B:如果PG&E削减了权力,为什么我们不自己做呢?

我们的老朋友太阳

显而易见的解决方案是考虑使用太阳能电池板,对吗?价格下降了,效率提高了,即使在该州不是一直持续着火的情况下考虑太阳能也具有良好的财务意义。但是当我开始研究时,我很快发现太阳能对停电无济于事:如果PG&E处于离线状态,太阳能电池板就无法正常工作。为什么?因为当电源关闭时,出于安全原因:请阻止电流流过它们。家用太阳能最大的吸引力之一是,您可以将多余的电力卖回电网,如果太阳能家用通过传输线将多余的电流送回,那么您就会发现问题所在。

有一个解决方法,那就是安装备用电池。您的太阳能系统为车库中的一块笨重的电池充电,如果PG&E脱机,则可以直接从电池中汲取电流。您的太阳能电池板甚至可以在使用时继续为其充电。不仅如此,电池还使您能够在夜间产生自己的电能,从而解决了太阳能的一大难题。不必在天黑时从网格中抽出电量,您可以从电池中拉出电能,然后在第二天太阳出来时将其重新装满。他们称之为能源弹性-使您的房屋摆脱对电网的依赖。

在不知不觉中,我和我的妻子一直在讨论是否值得投资太阳能和电池后备。我们不仅可以更轻松地度过停电的日子,还可以在一年余下的时间里减少电费。混合太阳能和电池系统的典型投资回收期通常约为7至10年,具体取决于众多变量,这听起来很合理。

不久,我在银行谈论房屋净值信贷额度,这是我职业生涯中第一次借贷以撰写文章。

让我们谈谈经济学

我联系了Electriq Power (更知名的特斯拉没有回电),而这家位于加利福尼亚州圣莱安德罗的公司表示,协作是一场比赛。它的PowerPod硬件包括一个锂离子电池柜和一个逆变器,这是将来自太阳能电池板或电池的直流电转换为交流电的设备,您可以在家中使用或卖给电网。 Electriq不做太阳能电池板(也不安装太阳能电池板),因此将我与可以管理这项工作的加利福尼亚州圣拉斐尔市的Symmetric Energy公司联系起来。在接下来的几个月中,我的绝大多数交易都是与Symmetric进行的,这是有道理的。大多数安装太阳能或电池电源的房主无需与硬件制造商联系。

太阳能电池板的价格令人惊讶地便宜:单个Silfab SIL-320的最大功率为320瓦,成本仅为250美元左右。我们安装了其中的20个。对称图通过考虑房屋的位置,面板所面向的方向以及树木的遮盖物,可以确定面板的放置位置,以最大程度地提高能源产量。在最大功率下,面板在任何时候都可以产生6.4千瓦的功率。在一个漫长而阳光明媚的夏日,我可以预期会产生30至35千瓦时的能源。剩余的能量将(首先)去给电池充电,或者(第二)回到电网。

但是电池很贵。 5.5 kW / 13.4 kWh电池和逆变器的价格在10,000至12,000美元之间,在太阳能装置中添加电池将使您的硬件成本大约翻倍。您还需要预算安装机架,许可证以及用于任何大型电气工作的所有其他奥术行项目。电气工作在我的装置中是单独进行的,而且价格不菲,占最终费用的四分之一以上,总计约30,000美元。

那是多么艰巨的任务。我在12月底签署了合同。安装和检查已于4月完成,由于官僚作风的噩梦和Covid-19的精神错乱,才获得了进行“净电能计量”的正式许可(正式的能力将多余的电能卖回电网),直到九月底。好消息是,我的设备至少在夏季运转,那时太阳能的产量显然达到了最高水平,即使我无法将多余的果汁卖给PG&E,也没什么大不了的。

出售多余的电力只是使家庭生产的能源的经济运转的一部分,事实证明这并不是一个很大的部分。 PG&E以零售价(每千瓦时30至40美分)出售电力,但以批发价(每千瓦时2至3美分)购回电力。因此,过度生产能源确实不符合您的财务最佳利益。如果我将一天中最好的太阳能产品全部卖给PG&E,我什至都不会赚到一美元。

但是,更大的诱因是政府会支付您安装这些东西的费用。

世界在变暖,天气在变差。这是您需要做的一切,人类都可以采取哪些行动来停止破坏地球。

有两个主要的折扣。首先是联邦投资税收抵免,虽然它曾经涉及一个复杂的返利系统,但最近已进行了大修:安装太阳能(带或不带电池),就可以得到明年所得税的丰厚抵免。去年的信用额占总安装成本的30%。今年是26%。明年下降到22%。此后,除非国会在此之前采取行动,否则信誉将完全消失。这是一种简单的抵免额-您可以将一种表格与纳税申报表一起提交-但是我们要到2021年才能看到该值。

第二个回扣来自加利福尼亚州的“自我激励计划” 。该程序由PG&E管理,实际上是为了鼓励储能而不是简单的生产而设计的,对于大多数家庭而言,这意味着电池。 SGIP背后的理由是,加利福尼亚有太多太阳能,该州无法全部使用。在特别晴天的情况下,PG&E实际上必须向其他州付款以获取多余功率,以免使电网过载。但是当太阳下山时,情况发生了巨大变化。没有所有的太阳能,天然气驱动的“扬声器工厂”,就必须启动并运转,直到需求减少为止,这就是为什么大多数PG&E费率计划在晚上向您收取更多电费的原因。结果:PG&E将为您的电池提供补贴,从而避免了下班时间的能源生产成本。

SGIP是一个移动的目标,但目前的折扣是每千瓦时存储250美元-我的安装返利3,350美元-这是现金返还。抓住? 139页的手册中概述了SGIP,它是如此复杂,以至于安装程序必须为您归档所有文件。有人告诉我,此过程最多需要一年时间才能看到支票。截止发稿时,我还在等待。

并不是所有的阳光和玫瑰

除了前期成本(在您进入此过程之前还需要进行认真的分析)之外,安装混合太阳能和电池解决方案还有哪些其他弊端?到目前为止,我发现了很多。我会解释。

我没有在我承诺的金额附近存钱。

在研究阶段,我收到了详细的个性化分析,估计我的平均电费将从每月223美元降至22美元。尽管我的2020年5月的账单仅为86美元(比上一年下降了54%),而我的2020年10月的账单(这是首次包括净电能计量的账单)为78美元(下降了60%),但我的一些账单在最热的月份高于2019年。(当然,每个人在家里工作和上学都使我们今年消耗了更多的能源。)也就是说,我绝对不会看到22美元的电费,而且真的不希望得到。如果我的净储蓄额保持在60%(一个非常乐观的数字)的水平,那么我的预期投资回收期就会大大缩短,从9年的收支平衡到17年左右的收支平衡。

你不能用电池来管理整个房子。

这是一个大问题。您必须选择并在小时后和停电期间选择电池可以为哪些电路供电。主要原因是电流限制:我的逆变器只能承受23安培的电流。仅我们的冰箱就可提供5安培的电流。

我们最终不得不安装第二个电气面板-关键负载面板-在与之连接的主面板的40个电路中,只有八个电路。数小时后,这些电路以及只有这些电路会耗尽电池的电量。房屋中的其余电路必须从网格中抽出。而且在中断时,它们完全消失了。好消息是,我可以选择要备份的八个电路(尽管其中一个必须提供逆变器的电子设备,剩下的只有七个可以使用)。这不太困难。大多数房主选择备份为其冰箱,无线路由器,车库门开启器以及少量照明设备和小家电供电的电路,这就是我们所做的。在停电时,我选择的电路仍然可以提供舒适的生活环境。系统不支持的主要家庭便利设施是空调,烤箱,洗衣机和洗碗机。 (我们的热水器和熔炉由天然气驱动。)

在秋季和冬季,电池充电会出现问题。

在夏季,阳光非常多,通常我的电池在中午之前会充电。截至11月,太阳很少,因此大部分时间都需要充电,而在阴天时,通常根本无法完全充电。而不是我6月25日生产的35 kWh,我现在每天生产约11 kWh。这意味着对电网的更多依赖,当然还有更高的能源成本。

逆变器应用程序无法很好地描绘出您的能源使用情况。

Electriq电源管理应用程序和网站仪表板的所有图表都很吸引人,我在此处包括其中的一些。在大多数日子里,下午我会看到大量的太阳能生产热潮和“电网出口”的高峰,下班后我的电池就会开动。

图片由Christopher Null提供

从这些图的外观来看,我根本没有使用任何来自电网的电源。但是该应用无法说明全部情况。问题在于,它仅测量关键负载面板的电源使用情况,而不测量房屋中其他32个电路的电源使用情况-其中包括空调和许多其他主要的电吸盘。这里的使用量大大高于关键负载面板上的那些电路,这就是为什么PG&E的数据描绘出我的能源使用情况截然不同的原因。例如:10月7日,我的Electriq仪表板显示我的房屋消耗8.6 kWh,并为电网提供1.6 kWh的净电量,但是PG&E的数据显示,那天我从电网中输入了13 kWh。

我从来没有得到一个明确的答案,那就是为什么该系统除了设计之外,还无法衡量整个家庭的能源使用情况。

太阳能电池板变脏。

加州的所有大火都在我的面板上掉了吨灰,这大大降低了它们的产量。我竭尽所能,但是我被告知建议每年大约进行一次专业清洁,价格约为200美元,这会进一步侵蚀您的投资回报。

系统声音很大。

电池需要冷却风扇,这些风扇在系统充电时以健康的状态运行。在晴天的中间,声音相当于小型电动机的运转。在最初的计划中,关于将系统放置在何处进行了大量讨论,但我从未考虑过噪音。幸运的是,系统最终进入了车库(这很常见),因此声音在大多数时候并不是真正的问题。

您必须为电池发生故障而积极做好准备。

我们的第一次停电是在一个夏天的下午中间随机发生的。我什至没有注意到电源没了,因为电池启动得太快了。 (大约有一秒钟的延迟,这使我的电缆调制解调器重新启动,但否则系统将立即启动。)电池已经装满,并且在发生中断时为100%,因此保持我们的状态没问题。关键电路在断电的时间内一直运行。

图片由Christopher Null提供

第二次断电再次出乎意料的是在凌晨5点左右,并且由于设置了在太阳下山时为电池供电,因此当电力耗尽时,电池已降至其最低备用电量的20%。没有剩下任何汁液,整个房子很快就陷入了黑暗中数小时,直到有足够的阳光可以开始为电池补充电量。

如果我知道将要发生断电,我将把电池模式从“自备电源”切换到“备用”,这样可以将其电池充至100%,以在发生断电时最大程度地提高可用性(尽管您会一夜之间从电网汲取电力)。如果停电事故经常随机袭击您所在的区域,您可能需要提高该最低阈值20%来进行对冲。就其价值而言,PG&E今年尚未有意关闭我们的电源。

这些都不会永远持续下去。

太阳能电池板和电池都会随着时间的推移而退化,但是速度比您想象的要慢。我的面板有30年的保修期,并且保证在那时能产生至少80.3%的电能。换句话说,到2050年,该系统仍将能够每天产生28 kWh左右的电能。逆变器和电池的保修期均为10年,到那时,保证电池可容纳当前电量的60%。根据使用情况和温度,这种变化往往很大。 Electriq说,到2030年,他们更有可能达到最大容量的80%。

那么值得吗?

自从安装系统以来,经常有人问我是否满意。答案是肯定的,尽管很犹豫。直言不讳,节省的金额并未实现我所期望的,而且17年的投资回收期也不是很吸引人。备用电池所提供的安心性很难被重视,但是由于我们今年实际上并不需要它,因此现在它主要用作保险单。就是说,火灾季节还没有结束,并且我们正在寻找潜在的停工十年,所以令人欣慰的是,我将能够继续工作,并且在发生故障时我们的食物不会变质。如果我们决定出售的话,该系统也确实显着提高了房屋的价值,尽管这只是暂时的。

Covid-19避难所规则还通过使我们的家庭更加自给自足来改善计算。在去年的停电期间,我的家人跋涉到旧金山,那里从未断电,他在星巴克或图书馆集中精力,享用晚餐,还可能看了一部电影之后才徒步回家。如今,这一切都不可能实现,如果我们长期呆在家里,对新电气生命线的投资将更具吸引力。

0 条评论
评论不能为空