极端天气事件、老化的电网和更多人在家工作的结合,正在推动能源弹性的整体趋势。收集清洁的太阳能是解决方案的一部分,但前提是要增加储存。
公司的项目经理扎克·斯奈德说:“这是一个基本的误解太阳能俄勒冈州这是一个非营利太阳能倡导组织。“人们认为他们可以在电网瘫痪时依赖太阳能,但你需要电池存储来保持电力供应。”
正如我在住宅太阳能的稳步增长该公司专注于收集太阳能的组件,效率的提高和价格的下降使越来越多的家庭成为光伏发电的候选地,一项大规模的联邦激励计划已经扩大,以促进光伏通往清洁、绿色能源的道路——考虑到大多数太阳能电池阵列的工作寿命为30至50年,在相对较短的回报期后,最终对消费者免费。
本文关注的是等式的另一端,电池存储,它提供了一系列越来越有吸引力的好处。在特斯拉广受欢迎的Powerwalls的引领下,电池存储可以在停电时取代电网,为整个家庭或几个基本电路提供备份,就像发电机一样——但没有噪音、碳足迹,也没有燃料和维护的长期成本。
电池存储是趋势
基于电池的备份系统价格昂贵,足以是典型光伏发电系统安装价格的两倍、三倍甚至四倍,这取决于存储容量、你想备份的电路数量以及家庭的整体能源需求。因此,根据EnergySage.com的数据,虽然高达50%的新太阳能客户询问电池的问题,但美国各地新客户的实际“附件”率接近20%。EnergySage.com是一个提供住宅太阳能最新信息的资源,以及当地安装商的报价。然而,这一比例正在上升,而几年前仅为10%。
加州是一个储能热点地区,在那里,长时间的停电越来越普遍。在“金州”和其他公用事业公司在用电高峰期间提高电费的另一个驱动因素是“削价”。这是通过在白天太阳强烈但电量相对较低的时候给电池充满电,并在下午和晚上电量增加时释放备用电源来实现的。所有的电池系统都可以通过编程来降低电量,保持电池电量充足和健康。备份系统在夏季非常炎热的地区也很受欢迎,以保持AC的运行,而冬季非常寒冷,以防止管道结冰。
考虑电池备份的另一个原因是联邦政府太阳能投资税收抵免该法案允许住宅太阳能用户从他们所欠美国国税局的税款中扣除26%的系统成本。例如,对于平均2.7万美元的太阳能安装,抵免可以减少7000美元的费用。而且它没有限制,所以有电池备份的系统可以获得两到三倍的回扣。在可行的情况下,州政府的激励措施可以再减去数千美元。
虽然美国国会将ITC延长至2022年,并计划在2023年减少,但各州的项目有所减少,因此未来没有保证。另一方面,越来越多的公司加入到电池备份游戏中,这可能会降低每瓦的价格,就像收集太阳能的组件一样。
特斯拉占据主导地位,但竞争对手也在向特斯拉收费
虽然电池备份系统包括手提箱大小的单元,可以保持冰箱和/或基本的生命维持,但住宅太阳能客户最受欢迎的选择是更大的电池组,通常安装在车库,能够备份关键电路,如果不是整个家庭,一次可以备份几天。
虽然有许多住宅太阳能电池系统,特斯拉的模块化Powerwall该系统采用了与特斯拉汽车相同的电池,以无与伦比的价格和存储容量在美国市场占据了主导地位。但Powerwall电池的长交货周期和价格上涨为竞争对手打开了大门,现在几乎所有主要的太阳能制造商都在提供自己的电池系统,以努力利用不断增长的需求。
吉姆·巴克豪斯(Jim Bakhaus)长期从事住宅安装工作,现在是丹佛的一名项目经理,他说:“虽然收集方面正在整合,而且目前相当稳定,但电池方面还是一片蛮荒。度假村能源投资.
大多数客户选择安装单一的Powerwall,这将为典型的太阳能安装增加1万至1.5万美元。它一次充电可提供13.5千瓦时(kwh)的存储容量,足以备份基本电路数天或更长时间。每增加一台Powerwall需要增加1万美元或更多,需要三到四台Powerwall作为整个家庭的备份。Powerwall模型将接受来自光伏阵列的交流或直流电源,这意味着它们将与优化器或微型逆变器一起工作,用于所有新的光伏系统和所有的改造,并将电力从任何方向传输到电网,并返回到家庭。
广受欢迎的Powerwall的缺点是交货时间长——据报道,在某些情况下,交货时间长达9个月或更长。为了保证库存并消除延误,大公司喜欢修改能源可以预订和批量购买,但这不是大多数公司的选择。“动力墙在各方面都更好,”的合伙人约翰·格里泽(John Grieser)说元素能量,“所以如果顾客愿意等待,他们就能得到更大的回报。”
其他电池系统更容易获得,但每千瓦时的存储容量成本相对更高。它们也倾向于与来自太阳能阵列的交流或直流电源兼容,但不能同时兼容。Enphase设计了交流耦合充电存储系统,使其与微型逆变器无缝工作SolarEdge的能源中心逆变器是直流耦合的,旨在将其优化器有效地连接到直流耦合电池,如LG和Sonnen的电池。(每次直流转换为交流,反之亦然,逆变器的效率就会降低一部分)。SolarEdge也正在使其Energy Hub逆变器与传统的备份发电机兼容,正如Generac最近所做的那样(见下文),允许无限的,整个家庭的备份,以延长停电时间。技术细节可能令人困惑,但您的本地安装程序将帮助您找到适合您的预算和安装的最佳存储解决方案。
Generac跳入水中
这家传统备用发电机的大公司最近带着一套集成的太阳能组件进入了可再生能源领域PWRcell它包括一个模块化的、可扩展的电池系统,可以由一个新的、专门的发电机作为备份,从而实现真正的能源独立,实现无限期断电。这种名为PWRgenerator的专用备用发电机可以由丙烷或天然气供电,并将直流电源输入到PWRcell电池中,使整个Generac系统直流耦合以获得最大效率。
PWRgenerator意味着客户不需要那么大的PWRcell电池阵列来创建真正的家庭备份,燃气发电机只在需要时启动。Generac还声称其独特的燃油喷射式直流发电机在60分贝时比其他发电机更高效、更安静。,并以较慢的转速运行,使所需服务之间的间隔增加一倍。无论您只购买PWRcell电池还是包含PWRgenerator的集成套件,系统都由Generac新的用户友好的负载管理设备PWRmanager控制,该设备根据用户定义的参数预算备用功率,由直观的智能手机应用程序控制。
与第三方负载管理设备不同,PWRmanager是专门为直流耦合PWRcell系统设计的,具有即插即用连接,使安装变得快速简单。除了太阳能电池板本身,Generac的目标是成为太阳能客户和安装人员的一站式商店。他们的产品和组件集成套件是一个新的微型逆变器系列,称为PWRmicros,旨在与系统的其余部分无缝工作。通用电气相信,其在可再生能源上的巨大赌注将会得到回报。“一切都在朝着能源独立的方向发展,”Generac清洁能源营销经理杰里米·奈尔斯(Jeremy Niles)说。
小的解决方案有他们的位置
在成本范围的另一端是一系列较小的备份解决方案,从传统的发电机开始。Bakhaus说:“花不到5000美元,你就可以买到一个小型发电机来满足关键负荷,”尽管它们可能会有噪音,需要更多的维护。
对于适量的清洁、安静的能源——足够给手机和笔记本电脑充电,维持生命或冰箱运转几天——有一系列便携式发电站。它们介于手机充电器和Powerwall之间,价格从几百美元到5000美元不等。
目标为零该公司推出了一系列出色的锂离子电站,其中最高端的Yeti 6000X型号(5400美元)可以将6千瓦时的电量装入一个可以藏在衣柜底部的滚动单元中,最畅销的Yeti 1500X提供1.5千瓦时的电量(售价2000美元)。与Powerwall的13.5千瓦时相比,你会发现这些便携式家用电池是如何为短时间停电提供相对实惠的解决方案的。你会发现一个更长的列表和更广泛的范围greenchange.net/actions/batteries.
——阿萨·克里斯蒂安娜(Asa Christiana)是Fine Homebuilding的特约编辑。
本文图片由厂商提供。
来自Fine Homebuilding #306
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许多房主现在拥有或很快将拥有比电动汽车形式的Powerwall大得多的存储容量。令人失望的是,本文没有讨论从EV向房屋提供存储的可能性,特别是在停电时。