Kiedy sieć energetyczna gaśnie, czy energia słoneczna może zasilać Twój dom?

domowe systemy solarne 9 30
 Uszkodzone linie energetyczne mogą oznaczać tygodnie bez prądu. AP Photo/Matt Slocum

Huragan Iana katastrofalne wiatry a powodzie prawdopodobnie spowodują długotrwałe przerwy w dostawie prądu w dużej części Florydy. Burza to ostatnia z serii huraganów oraz ekstremalnych upałów i zimna, które w ostatnich latach na wiele dni odcinały energię milionom Amerykanów.

W wielu obszarach podatnych na katastrofy i przestoje ludzie zaczynają pytać, czy inwestowanie w dachowe systemy solarne i akumulatorowe może utrzymać włączone światła i klimatyzator, gdy sieć energetyczna nie może.

Kiedy sieć się rozładuje, większość systemów słonecznych, które nie mają baterii, również się wyłączy. Ale z bateriami dom może odłączyć się od sieci. Każdego dnia słońce zasila dom i ładuje akumulatory, które zapewniają energię przez całą noc.

Nasza zespół w Berkeley Laboratorium zbadali, czego potrzeba, aby domy i budynki komercyjne przetrwały długie przerwy w dostawie prądu, trwające co najmniej trzy dni, z energią słoneczną i bateriami.

Ile może zdziałać energia słoneczna + magazynowanie?

Dla nowy raport, opracowaliśmy model ogólnej przerwy w dostawie prądu dla każdego hrabstwa w USA, sprawdzając, czy dachowy system słoneczny w połączeniu z akumulatorem o pojemności 10 lub 30 kilowatogodzin może zasilać krytyczne obciążenia, takie jak chłodzenie, oświetlenie, usługi internetowe i pompy studni; gdyby można było iść dalej, a także zasilać ogrzewanie i klimatyzację; czy może nawet zasilać cały dom.

Aby spojrzeć na to z innej perspektywy, najpopularniejsza bateria na rynku, Tesla Powerwall, ma nieco ponad 13 kWh magazynowania.

Ogólnie rzecz biorąc, stwierdziliśmy, że nawet skromny system solarny plus jedna bateria może zasilać krytyczne obciążenia w domu przez wiele dni, praktycznie w dowolnym miejscu w kraju.

Ale nasze mapy pokazują że zapewnienie zapasowego chłodzenia i ogrzewania może być wyzwaniem, choć nie nie do pokonania. Domy na południowym wschodzie i północno-zachodnim Pacyfiku często są wyposażone w elektryczne grzejniki oporowe, które pochłaniają energię, przekraczając możliwości słoneczne i magazynujące podczas zimowych przestojów. Lepiej radziły sobie domy z wydajnymi pompami ciepła. Letnie obciążenie klimatyzacyjne może być duże na południowym zachodzie, co utrudnia zaspokojenie wszystkich potrzeb związanych z chłodzeniem za pomocą energii słonecznej i magazynowania energii podczas letniej przerwy w dostawie prądu.

Większe systemy solarne i akumulatorowe mogą pomóc, ale zaspokojenie zapotrzebowania podczas przestojów nadal zależy od pogody, efektywności energetycznej domu i innych czynników. Na przykład proste regulacje termostatu podczas przerw w zasilaniu zmniejszają zapotrzebowanie na ogrzewanie i chłodzenie oraz pozwalają na utrzymanie energii słonecznej z magazynowaniem przez dłuższy czas.


 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

domowe systemy solarne2 9 30 Gdzie energia słoneczna i magazynowanie z baterią 10 kWh mogą zapewnić zasilanie awaryjne, w różnych scenariuszach. Berkeley Lab, CC BY

Zdolność do zasilania budynków komercyjnych jest bardzo zróżnicowana w zależności od typu budynku. Szkoły i wielkopowierzchniowe sklepy detaliczne, dysponujące wystarczającą powierzchnią dachową na energię słoneczną w stosunku do zapotrzebowania budynku na energię, radzą sobie znacznie lepiej niż wielopiętrowe, energochłonne budynki, takie jak szpitale.

Jak energia słoneczna poradziłaby sobie z 10 przeszłymi katastrofami

Przyjrzeliśmy się również 10 rzeczywistym wydarzeniom przestojów w latach 2017-2020, w tym huraganom, pożarom i burzom, a także modelowaliśmy wydajność budynków w określonych lokalizacjach i rzeczywiste wzorce pogodowe podczas i po wyłączeniu.

Odkryliśmy, że w przypadku siedmiu awarii większość domów byłaby w stanie utrzymać krytyczne obciążenia oraz ogrzewanie i chłodzenie za pomocą energii słonecznej z 30 kWh magazynowania lub nieco ponad dwoma ścianami Powerwall.

Ale pogoda w okolicy awarii może mieć duży wpływ, zwłaszcza w przypadku huraganów. Później Hurricane Florence po awarii zasilania w Północnej Karolinie w 2018 r., zachmurzone niebo wisiało przez trzy dni, przyciemniając lub nawet zatrzymując produkcję paneli słonecznych.

Hurricane Harvey, z drugiej strony, uderzył w wybrzeże Teksasu w sierpniu 2017 r., Ale zaczął powodować rozległe szkody w innych częściach Teksasu. Niebo nad Corpus Christi przejaśniło się, mimo że przywrócenie mocy zajęło tydzień lub więcej. Energia słoneczna i magazynowanie byłyby w tym przypadku bardzo pomocne, zapewniając praktycznie całe zapotrzebowanie na energię dla typowego domu jednorodzinnego, gdy niebo się przejaśniło.

domowe systemy solarne3 9 30 
Jak typowy dom poradziłby sobie z energią słoneczną i 30 kWh magazynowania po huraganach Florence i Harvey. Jasnoniebieska linia pokazuje krótkie okresy „nieobsługiwanego obciążenia” lub niedobory w zaspokojeniu zapotrzebowania na energię zaraz po burzach. Stan naładowania wskazuje, że baterie były w stanie rozciągnąć energię słoneczną przez całą noc. Laboratorium Berkeley, CC BY

Podobnie, odkryliśmy, że energia słoneczna może dobrze radzić sobie w mniej pochmurnych wydarzeniach, takich jak wyłączenie ochrony przed pożarami w Kalifornii lub po burzy wiatrowej derecho w 2020 roku w Iowa.

Kluczowym czynnikiem jest również źródło ciepła w domu. Podczas przerwy trwającej od pięciu do dziesięciu dni, która nastąpiła po burzy lodowej w Oklahomie w 10 r., odkryliśmy, że energia słoneczna plus bateria o pojemności 2020 kWh mogły zapewnić prawie całą energię i ciepło o krytycznym znaczeniu dla domów wyposażonych w grzejniki na gaz ziemny lub pompy ciepła. Ale domy z elektrycznym ogrzewaniem rezystancyjnym byłyby nieskuteczne.

W Teksasie ponad połowa domów jest ogrzewane elektrycznie, głównie grzałki oporowe. Pompy ciepła z certyfikatem Energy Star — które zapewniają zarówno ogrzewanie, jak i chłodzenie — stosuj o połowę mniej energii elektrycznej na jednostkę mocy cieplnej jako elektryczne grzałki oporowe, a także są bardziej wydajne w chłodzeniu niż przeciętny nowy klimatyzator. Przekształcenie starszych grzejników oporowych na nowe pompy ciepła może nie tylko zaoszczędzić pieniądze i zmniejszyć szczytowe zapotrzebowanie, ale także zwiększyć odporność na przestoje.

Nowe formy tworzenia kopii zapasowych

Konfiguracja energii słonecznej i przechowywania w celu zapewnienia zasilania awaryjnego w domu lub budynku wymaga dodatkowej pracy i kosztuje więcej — może działać tylko jeden Powerwall od 12,000 16,500 USD do XNUMX XNUMX USD za pełną instalację systemu, przed ulgami i podatkami. To tyle, co sporej wielkości układ słoneczny. Niemniej jednak coraz więcej właścicieli domów instaluje oba.

Ponad 90% nowych instalacji fotowoltaicznych na Hawajach w 2021 r. zostało sparowanych z bateriami po zmianie przepisów. Teraz te rozproszone elektrownie są pomagając zasilać sieć jak elektrownie węglowe przechodzą na emeryturę.

Kalifornia ma milion nad 1.5 dachowe systemy solarne. Coraz większa liczba klientów modernizuje akumulatory w swoich systemach lub dodaje nowe ogniwa słoneczne plus magazyny, po części dlatego, że przedsiębiorstwa użyteczności publicznej uciekają się do „odcinania zasilania publicznego”, aby zmniejszyć ryzyko pożarów wywołanych przez linie energetyczne w suche, wietrzne dni.

Pojawiają się nowe formy zasilania awaryjnego, zwłaszcza w samochodach elektrycznych. Ford współpracuje z SunRun, aby połączyć nowy elektryczny pickup F150 Lightning z energią słoneczną i dwukierunkową ładowarką, która może użyj akumulatora ciężarówki do zasilania domu. Standardowa wersja ciężarówki jest wyposażona w akumulator o pojemności 98 kWh, odpowiednik ponad siedmiu akumulatorów stacjonarnych Tesla Powerwall.

Moc krytyczna dla usług krytycznych

Remiza strażacka w Puerto Rico daje wgląd w możliwości energii słonecznej i magazynowania energii. Po huraganie Maria odciąć energię na miesiące w 2017 roku na wyspie zainstalowano ponad 40,000 XNUMX systemów słonecznych, często połączonych z magazynowaniem baterii. Jeden z nich znajduje się w remizie strażackiej w mieście Guánica, która nie mogła odbierać połączeń alarmowych podczas poprzednich przerw.

Kiedy we wrześniu 2022 r. wiatr i powódź huraganu Fiona ponownie odcięły większość Portoryko, remiza nadal działała.

„Układ słoneczny jest działa pięknie!” sierż. Luis Saez powiedział Canary Media dzień po tym, jak Fiona odcięła władzę. „Nie straciliśmy mocy przez cały czas trwania huraganu”.Konwersacje

O Autorach

Willa Gormana, absolwent studiów magisterskich w zakresie rynków i polityki energii elektrycznej, Lawrence Berkeley National Laboratory; Benthama Paulosa, Podmiot stowarzyszony, Grupa ds. Rynków i polityki energii elektrycznej, Lawrence Berkeley National Laboratory, Galena Barbosego, Badacz, Lawrence Berkeley National Laboratory

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.



śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

DOSTĘPNE JĘZYKI

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

NAJCZESCIEJ CZYTANE

rozprzestrzenianie się chorób w domu 11 26
Dlaczego nasze domy stały się hotspotami COVID
by Becky Tunstall
Pozostanie w domu uchroniło wielu z nas przed zarażeniem się COVID-XNUMX w pracy, szkole, sklepie czy…
mężczyzna i kobieta w kajaku
Bycie w przepływie swojej misji duszy i celu życia
by Kathryn Hudson
Kiedy nasze wybory oddalają nas od naszej misji duszy, coś w nas cierpi. Nie ma logiki…
żałoba po zwierzaku 11 26
Jak pomóc w żałobie po stracie ukochanego zwierzaka rodzinnego
by Melissę Starling
Minęły trzy tygodnie, odkąd mój partner i ja straciliśmy naszego ukochanego 14.5-letniego psa, Kivi Tarro. Jego…
dwóch wspinaczy, z których jeden podaje drugiemu pomocną dłoń
Dlaczego dobre uczynki są dla ciebie dobre
by Michaela Glausera
Co się dzieje z czyniącymi dobre uczynki? Liczne badania potwierdzają, że ci, którzy regularnie angażują się…
Jak kultura wpływa na emocje, które odczuwasz wobec muzyki
Jak kultura wpływa na emocje, które odczuwasz wobec muzyki
by George'a Athanasopoulosa i Imre Lahdelmy
Prowadziłem badania w takich miejscach jak Papua-Nowa Gwinea, Japonia i Grecja. Prawda jest taka…
dziecko słucha uważnie w zestawie słuchawkowym
Dlaczego niektóre rodzaje muzyki sprawiają, że nasz mózg śpiewa
by Guilhema Mariona
Gdyby ktoś przedstawił ci nieznaną melodię i nagle ją zatrzymał, mógłbyś zaśpiewać…
powrót do domu to nie porażka 11 15
Dlaczego powrót do domu nie oznacza porażki
by Rosie Aleksander
Pomysł, że przyszłość młodych ludzi najlepiej zapewni wyprowadzka z małych miasteczek i wsi…
olejek eteryczny i kwiaty
Używanie olejków eterycznych i optymalizacja naszego ciała, umysłu i ducha
by Heather Dawn Godfrey, PGCE, licencjat
Olejki eteryczne mają wiele zastosowań, od eterycznych i kosmetycznych po psycho-emocjonalne i…

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.