Коли електромережа вимкнеться, чи зможе сонячна енергія ваш дім?

домашні сонячні системи 9 30
 Обірвані лінії електропередач можуть означати тижні без світла. AP Photo/Метт Слокум

Ураган Яна катастрофічні вітри і повені, ймовірно, призведуть до тривалого відключення електроенергії у значній частині Флориди. Ця буря є останньою в серії ураганів і екстремальної спеки та холоду, через які протягом останніх років мільйони американців знеструмлювалися на кілька днів.

У багатьох районах, схильних до стихійних лих і відключень, люди починають запитувати, чи зможуть інвестиції в сонячні й акумуляторні системи зберігання на даху підтримувати світло та роботу кондиціонера, коли електромережа не може.

Коли мережа вимикається, більшість сонячних систем, у яких немає батареї, також вимикаються. Але з акумуляторами будинок може від’єднатися від мережі. Щодня сонце живить дім і заряджає батареї, які забезпечують енергію протягом ночі.

наш команда у Берклі Лабораторія досліджували, що знадобиться будинкам і комерційним будівлям, щоб подолати тривалі відключення електроенергії на три дні або більше за допомогою сонячних батарей і батарей.

Скільки може зробити сонячна енергія + зберігання?

Для новий звіт, ми змоделювали загальне відключення електроенергії для кожного округу в США, перевіряючи, чи зможе сонячна система на даху в поєднанні з батареєю на 10 або 30 кіловат-годин живити критичні навантаження, як-от охолодження, освітлення, інтернет-послуги та насоси колодязів; якби це могло піти далі, а також забезпечити опалення та кондиціонування повітря; або якби він навіть міг живити цілий будинок.

Щоб поглянути на це в перспективі, найпопулярніший акумулятор на ринку, Стіна Tesla Power, має трохи більше 13 кВт·год накопичувача.

Загалом ми виявили, що навіть скромна сонячна система плюс одна батарея може живити критичні навантаження в будинку протягом кількох днів, практично будь-де в країні.

але показують наші карти що резервне копіювання для охолодження та обігріву може бути проблемою, хоча й не непереборною. Будинки на південному сході та північно-західній частині Тихого океану часто мають потужні електричні резистивні обігрівачі, які перевищують потужність сонячних батарей і накопичувачів під час зимових відключень. Будинки з ефективними тепловими насосами показали кращі результати. Літнє навантаження на кондиціонування повітря може бути великим на південному заході, що ускладнює задовольнити всі потреби в охолодженні за допомогою сонячної енергії та накопичувачів під час літнього відключення світла.

Великі сонячні та акумуляторні системи можуть допомогти, але задоволення попиту під час відключень усе ще залежить від погоди, енергоефективності будинку та інших факторів. Наприклад, прості налаштування термостата під час відключення електроенергії зменшують потреби в обігріві та охолодженні та дозволяють сонячній енергії з накопичувачем підтримувати резервне живлення протягом довших періодів.


 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

домашні сонячні системи2 9 30 Там, де сонячна батарея та накопичувач із батареєю ємністю 10 кВт/год можуть забезпечити резервне живлення за різних сценаріїв. Лабораторія Берклі, CC BY

Здатність до живлення комерційних будівель дуже різниться залежно від типу будівлі. Школи та великі роздрібні магазини з достатнім простором на даху для сонячної енергії порівняно з потребами будівлі в електроенергії працюють набагато краще, ніж багатоповерхові енергоємні будівлі, такі як лікарні.

Як би сонячна енергія впоралася з 10 минулими катастрофами

Ми також розглянули 10 реальних подій збоїв у роботі з 2017 по 2020 роки, включаючи урагани, лісові пожежі та шторми, і змоделювали характеристики будівель для конкретних місць і реальних погодних умов під час і після збоїв.

Ми виявили, що в семи з відключень більшість будинків змогли б підтримувати критичні навантаження, а також опалення та охолодження за допомогою сонячної енергії з накопиченням 30 кВт/год або трохи більше двох Powerwalls.

Але погода навколо відключення може мати великий вплив, особливо під час ураганів. після Ураган Флоренція У 2018 році в Північній Кароліні було відключено електроенергію, хмари стояли три дні, зменшуючи або навіть припиняючи роботу сонячних батарей.

Ураган Харві, з іншого боку, вдарив по узбережжю Техасу в серпні 2017 року, але пішов далі, щоб завдати великої шкоди в інших частинах Техасу. Небо над Корпус-Крісті прояснилося, навіть коли потрібен був тиждень чи більше, щоб відновити електропостачання. Сонячна енергія та накопичувачі були б у цьому випадку великою підмогою, забезпечивши практично всі потреби в електроенергії для типового будинку на одну родину, як тільки небо проясниться.

домашні сонячні системи3 9 30 
Як звичайний дім обійшовся б із сонячною енергією та накопичувачем на 30 кВт/год після ураганів Флоренс і Харві. Світло-блакитна лінія показує короткі періоди «необслуговуваного навантаження» або нестачу задоволення попиту на електроенергію відразу після шторму. Стан заряду показує, що батареї здатні розтягнути сонячну енергію протягом ночі. Лабораторії Берклі, CC BY

Подібним чином ми виявили, що сонячна енергія може працювати добре в умовах меншої хмарності, як-от відключення для запобігання лісовим пожежам у Каліфорнії або після шторму дерехо 2020 року в Айові.

Джерело тепла в будинку також є ключовим фактором. Під час відключення, яке тривало від 10 до 2020 днів після крижаного шторму в Оклахомі в 30 році, ми виявили, що сонячна енергія плюс батарея ємністю XNUMX кВт/год могли б забезпечити майже всю критичну електроенергію та тепло, необхідні для будинків з газовими обігрівачами або тепловими насосами. Але будинки з електричним резистивним опаленням не підійшли б.

У Техасі більше половини будинків опалюється електрикою, в першу чергу резистивні нагрівачі. Використовуються теплові насоси з рейтингом Energy Star, які забезпечують як опалення, так і охолодження вдвічі менше електроенергії на одиницю теплової потужності, як електричні резистивні нагрівачі, а також є більш ефективними при охолодженні, ніж середній новий кондиціонер повітря. Перетворення старих резистивних нагрівачів на нові теплові насоси може не тільки заощадити гроші та зменшити піковий попит, але й підвищити стійкість під час відключень.

Нові форми резервного копіювання

Налаштування сонячних батарей і накопичувачів для забезпечення резервного живлення в домі чи будівлі потребує додаткової праці та коштує дорожче – може працювати лише один Powerwall від 12,000 16,500 до XNUMX XNUMX доларів США за повну установку системи без пільг і податків. Це стільки ж, скільки сонячна система достатнього розміру. Тим не менш, все більше власників будинків встановлюють і те, і інше.

За 90% нових сонячних установок на Гаваях у 2021 році було встановлено в парі з батареями після зміни законодавства. Зараз ці електростанції розподілені допомагаючи живити мережу оскільки вугільні заводи виведені з експлуатації.

Каліфорнія має мільйонів за 1.5 дахові сонячні системи. Зростає кількість клієнтів, які модернізують свої системи батареями або додають нові накопичувачі на сонячних батареях, частково тому, що комунальні послуги вдаються до «відключень електроенергії для громадської безпеки», щоб знизити ризик лісових пожеж, спричинених лініями електропередач у сухі вітряні дні.

І з’являються нові форми резервного живлення, особливо від електромобілів. Ford співпрацює з SunRun, щоб поєднати свій новий електричний пікап F150 Lightning із сонячною батареєю та двостороннім зарядним пристроєм, який може використовувати акумулятор вантажівки живити будинок. Стандартна версія вантажівки оснащена батареєю ємністю 98 кВт/год, що еквівалентно більш ніж семи стаціонарним батареям Tesla Powerwall.

Критична потужність для критично важливих послуг

Пожежна станція в Пуерто-Ріко дає змогу побачити, на що здатні сонячна батарея та накопичувачі. Після урагану Марія відключити електроенергію на місяці у 2017 році на острові було встановлено понад 40,000 XNUMX сонячних систем, часто в поєднанні з акумуляторними батареями. Одна з них знаходиться на пожежній станції в місті Гуаніка, яка не могла приймати екстрені виклики під час попередніх відключень.

Коли у вересні 2022 року вітер і повені, викликані ураганом «Фіона», знову знеструмили більшу частину Пуерто-Ріко, пожежна станція все ще працювала.

«Сонячна система є працює красиво!» сержант Луїс Саес сказав Canary Media наступного дня після того, як Фіона знеструмилася. «Ми не втратили електроенергію протягом усього урагану».Бесіда

Про авторів

Уілл Горман, аспірант-дослідник у галузі ринків електроенергії та політики, Лоуренс Берклі Національна лабораторія; Бентам Паулос, Філія, група ринків електроенергії та політики, Лоуренс Берклі Національна лабораторія, і Гален Барбоз, Вчений дослідник, Лоуренс Берклі Національна лабораторія

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.



Вам також може сподобатися

слідкуйте за InnerSelf далі

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeinstagram iconпінтрест значокrss значок

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

ДОСТУПНІ МОВИ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

НАЙБІЖ ЧИТАТИ

поширення хвороби вдома 11 26
Чому наші домівки стали гарячими точками COVID
by Беккі Танстолл
Хоча перебування вдома захистило багатьох із нас від зараження COVID на роботі, у школі, у магазині чи...
пояснення різдвяних традицій 11 30
Як Різдво стало святковою традицією Америки
by Томас Адам
Кожного сезону святкування Різдва привертає увагу релігійних лідерів та консерваторів…
сумувати за домашньою твариною 11 26
Як пережити втрату улюбленого домашнього улюбленця
by Меліса Старлінг
Минуло три тижні, як ми з моїм партнером втратили нашого улюбленого 14.5-річного собаку Ківі Тарро. Його…
сива жінка в модних рожевих окулярах співає, тримаючи мікрофон
Одягніть Ritz і покращте самопочуття
by Джулія Брук і Колін Реніхан
Цифрове програмування та віртуальні взаємодії, які спочатку вважалися тимчасовими заходами під час...
як зрозуміти, що щось правдиве 11 30
3 запитання, які потрібно поставити, чи є щось правдою
by Боб Бріттен
Істину визначити складно. Кожне повідомлення, яке ви читаєте, бачите чи чуєте, приходить звідкись і було...
залізнична лінія, що йде в хмари
Деякі прийоми, щоб заспокоїти розум
by Бертольд Кейнар
Західна цивілізація не дає розуму спокою; нам завжди «потрібно» бути на зв’язку, споживати більше…
ефірне масло і квіти
Використання ефірних олій і оптимізація нашого тіла-розуму-духу
by Хізер Світанок Годфрі, PGCE, бакалавр
Ефірні олії мають безліч застосувань, від ефірних і косметичних до психоемоційних і...
два альпіністи, один простягає іншому руку допомоги
Чому робити добрі справи корисно для вас
by Майкл Глаузер
Що відбувається з тими, хто робить добрі справи? Численні дослідження підтверджують, що ті, хто регулярно займається...

Нове ставлення - нові можливості

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Ринок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Всі права захищені.