Hemat Uang Dengan Energi Matahari : Teknologi Energi Surya 101

Sekilas tentang sejarah energi surya

Bell Labs menciptakan sel fotovoltaik silikon pertama pada tahun 1954.

Meskipun energi matahari sebelumnya telah ditangkap dan diubah menjadi energi yang dapat digunakan melalui metode yang berbeda, baru pada tahun 1954 tenaga surya menjadi sumber listrik yang layak untuk perangkat daya untuk waktu yang lama.

Sel surya pertama mengubah radiasi matahari menjadi listrik dengan efisiensi 4% - sebagai perbandingan, banyak panel surya yang tersedia saat ini dapat mengubah sinar matahari menjadi tenaga surya dengan efisiensi 20%, angka yang terus meningkat.

Meskipun penerimaan energi surya pada awalnya lambat, berbagai insentif dan kebijakan negara bagian dan federal berkontribusi untuk menurunkan biaya panel surya secara memadai agar dapat diterima secara lebih luas.

Lampiran atap berfungsi sebagai dasar dari setiap panel surya.

Ada beberapa jenis dan gaya lampiran surya, masing-masing dirancang untuk bahan atap tertentu.

Bahan atap yang paling umum adalah sirap aspal komposisi.

Komposisi yang berbeda dari produk pemasangan atap sirap berfungsi sebagai jangkar struktural dan lampu kilat tahan air.

Produk "terintegrasi" ini membantu mengurangi waktu dan biaya yang terkait dengan pemasangan sambungan atap.

Atap genteng dan batu tulis, di sisi lain, memerlukan produk yang lebih kompleks dan prosedur pemasangan yang memakan waktu.

Kesulitan-kesulitan ini diperparah oleh kenyataan bahwa ubin itu rapuh dan dapat retak jika tidak ditangani dengan benar.

Saat menerima tawaran dari pemasang surya, pemilik rumah dengan tipe atap ini harus membayar sedikit lebih banyak.

Selain itu, sebaiknya diskusikan terlebih dahulu bagaimana pemasang bermaksud untuk menghindari atau mengganti ubin yang rusak.

Yang Perlu Anda Ketahui Tentang Solar Energy Tech 101

Energi surya adalah sumber energi bersih dan lebih murah yang dapat menjadi alternatif yang baik untuk layanan tak terduga perusahaan utilitas lokal Anda.

Dengan panel surya, Anda dapat mencadangkan daya dari kegagalan peralatan hingga bencana alam dan menjadi satu-satunya rumah di lingkungan Anda dengan lampu menyala.

Dengan sistem energi surya, Anda dapat mengurangi ketergantungan pada jaringan listrik tradisional sambil menghasilkan penghematan energi bulanan yang menurunkan tagihan listrik bulanan Anda.

Panel surya menyerap sinar matahari di atap Anda, yang terbuat dari sel surya.

Listrik yang dihasilkan oleh sinar tersebut dilewatkan melalui inverter Anda, komponen sistem Anda yang mengubah energi yang diterima oleh panel Anda menjadi energi di rumah Anda.

Jika sistem atap Anda menghasilkan lebih banyak daya daripada yang dapat Anda gunakan, Anda dapat menyimpannya dengan baterai surya untuk digunakan nanti, seperti pada malam hari atau saat mendung, sehingga Anda tidak akan pernah dibiarkan dalam kegelapan.

Sebagian besar panel surya memiliki umur 25-30 tahun.

Namun demikian, panel surya kehilangan kemampuannya untuk menyerap sinar matahari dari waktu ke waktu.

Jadi, meskipun mereka pasti akan terus bekerja setelah beberapa dekade, mereka akan melakukannya dengan kapasitas yang lebih rendah dan dengan efisiensi yang lebih rendah seiring berjalannya waktu.

Masa pakai yang ditentukan oleh produsen panel surya menunjukkan kapan kapasitas panel akan menurun ke titik di mana tidak lagi efisien.

On-Grid atau Off-Grid?

Pertimbangan lain adalah apakah Anda ingin tetap terhubung ke jaringan listrik perusahaan listrik Anda sebagai sumber energi cadangan atau sepenuhnya menggunakan tenaga surya.

Menjadi benar-benar di luar jaringan akan memerlukan penyimpanan baterai surya ketika tidak ada cukup tenaga surya yang tersedia.

Saat sistem yang terhubung ke jaringan Anda berawan atau di malam hari, Anda akan mendapatkan energi dari jaringan dan membayar harga energi jaringan.

Sistem energi surya off-the-grid akan menarik energi dari penyimpanan baterai Anda untuk menjaga lampu tetap menyala dan transisi mulus dari siang ke malam.

Berikut adalah rincian sistem tenaga surya on-grid dan off-grid:

Sistem tenaga surya on-grid

Panel fotovoltaik (PV) terhubung ke jaringan utilitas.

Pada siang hari, modul surya menyediakan listrik ke rumah Anda.

Array surya bisa dipasang di atap atau tanah.

Sebelum berinvestasi dalam tata surya on-grid, Anda harus mencari tahu seberapa besar array yang Anda perlukan untuk memenuhi semua kebutuhan energi rumah Anda.

Modul PV terhubung ke inverter selama pemasangan panel surya.

Ada berbagai jenis inverter surya di pasaran, tetapi semuanya melakukan hal yang sama: mengubah listrik arus searah (DC) dari matahari menjadi arus bolak-balik (AC), yang diperlukan untuk memberi daya pada sebagian besar peralatan rumah tangga.

Ketika kebutuhan energi Anda melebihi apa yang dapat disediakan oleh panel Anda, seperti pada malam hari atau pada hari berawan, jaringan listrik menyalurkan listrik ke rumah Anda.

Jika susunan surya Anda menghasilkan lebih banyak listrik daripada yang Anda butuhkan, itu dikirim ke jaringan listrik sebagai arus bolak-balik (AC) untuk memberi daya pada rumah atau bisnis lain.

Pemilik rumah di yurisdiksi pengukuran bersih di Amerika Serikat menerima kredit tagihan untuk surplus.

Individu yang memenuhi syarat untuk pengukuran bersih dapat menerima harga eceran atau grosir, tergantung di mana mereka tinggal.

Kemudian, ketika panel surya mereka tidak menghasilkan energi yang cukup untuk memenuhi permintaan, pemilik rumah "menebus" kredit mereka dengan menggunakan jaringan listrik.

Perusahaan listrik di beberapa daerah mungkin mengenakan tarif yang lebih tinggi selama periode permintaan puncak.

Pemilik rumah yang memiliki tenaga surya dapat mengurangi dampak biaya yang lebih tinggi selama permintaan siang hari puncak karena susunan tenaga surya mereka mengimbangi kebutuhan listrik utilitas.

Namun demikian, pemadaman listrik juga menyebabkan array PV Anda mati karena Anda terhubung ke jaringan.

Ini melindungi teknisi listrik yang memperbaiki saluran transmisi agar tidak terluka atau terbunuh oleh tegangan hidup yang dikirim oleh panel Anda.

Sistem tenaga surya off-grid

DIYers dan mereka yang mencari kemandirian energi penuh dapat memilih array surya yang berdiri sendiri.

Sistem off-grid ini tidak terhubung ke jaringan listrik.

Off-grid juga cocok untuk orang-orang yang tinggal di daerah terpencil yang jauh dari jaringan listrik karena biaya pemasangan kabel transmisi dan distribusi sangat mahal jika dibandingkan.

Tenaga surya off-grid juga ideal untuk orang-orang yang memiliki kebutuhan instalasi listrik tertentu, seperti di gudang, gudang peralatan, pagar, RV, perahu, atau kabin.

Karena sistem yang berdiri sendiri tidak terhubung ke jaringan, energi matahari yang ditangkap oleh sel PV Anda dan disimpan dalam baterai adalah semua yang Anda miliki untuk daya.

Kecuali, tentu saja, Anda memiliki sumber energi terbarukan lain atau generator bertenaga bahan bakar fosil.

Beberapa pemilik off-grid lebih memilih untuk menggabungkan matahari dan angin dengan memasang turbin angin perumahan.

Logikanya adalah ketika ada awan yang mengurangi produksi matahari, angin kemungkinan akan mengambil alih.

Individu yang mempertimbangkan tenaga surya off-grid harus menghitung kebutuhan daya mereka selama periode tertentu (seringkali setidaknya beberapa hari).

Jika tidak, Anda bisa tanpa listrik untuk waktu yang lama - dan tidak ada jaringan untuk menyelamatkan Anda.

Tentu saja, keuntungan dari solar off-grid adalah Anda tidak pernah menerima tagihan listrik.

Beberapa kalkulator online tersedia untuk membantu Anda mengetahui berapa banyak listrik yang Anda perlukan untuk memberi daya pada semua peralatan yang ingin Anda gunakan.

Jumlah total menentukan ukuran baterai Anda (jika Anda memutuskan untuk menggunakannya).

Paket baterai hanyalah kumpulan baterai yang saling berhubungan.

Paket baterai bisa mahal.

Pada tahun 2020, konsumen akan membayar antara $400 dan $750 per kWh, meskipun total biaya untuk merek dengan kualitas terbaik bisa jauh lebih tinggi.

Cara lain untuk melihatnya adalah bahwa baterai surya biasanya berharga antara $200 dan $2.000 per unit, tergantung pada kapasitasnya untuk menyimpan energi.

Paket baterai off-grid biasa dapat mencakup 12 baterai.

Sebagian besar perusahaan menjual kit panel surya off-grid yang mencakup semua yang Anda butuhkan untuk mengatur sistem off-grid Anda sendiri.

Pengontrol muatan diperlukan untuk sistem off-grid.

Charge controller, yang terdapat di antara modul PV dan baterai, merupakan komponen penting dari sistem off-grid.

Charge controller melindungi baterai dengan berbagai cara.

Pertama, untuk mencegah pengisian daya yang berlebihan, perangkat ini membatasi jumlah dan tingkat pengisian daya yang diterima baterai Anda di siang hari.

Ini juga mencegah baterai terkuras kembali ke panel Anda di malam hari.

Akhirnya, pengontrol muatan memiliki pemutus tegangan rendah.

Ini berarti bahwa ketika baterai hampir kosong, pengontrol mematikan daya ke peralatan Anda.

Ini akan menyalakannya kembali setelah diisi ulang.

Fitur ini melindungi baterai Anda dari kerusakan yang disebabkan oleh pengurasan yang berlebihan.

Di pasaran saat ini, ada dua jenis pengontrol muatan: PWM dan MPPT.

Yang terbaik untuk Anda ditentukan oleh voltase array PV Anda, beban Anda, dan voltase baterai Anda.

Di sebagian besar aplikasi surya off-grid, di mana modul PV jauh lebih tinggi tegangannya daripada baterai, pengontrol MPPT adalah pilihan yang lebih baik.

Karena ukuran besar yang lebih besar yang dibutuhkan untuk memberi daya pada seluruh rumah selama beberapa hari, minggu, atau bahkan bulan, biaya tata surya off-grid seringkali sangat besar, dengan mudah mencapai $50.000 atau lebih.

Bisa jauh lebih sedikit jika Anda melakukan riset ekstensif untuk harga terbaik dan memasangnya sendiri.

Biaya dimuka menurun seiring kemajuan teknologi PV dan baterai.

Kredit pajak federal dan negara bagian juga tersedia untuk proyek pembangkit listrik tenaga surya di luar jaringan perumahan.

Karena semua baterai hanya diisi oleh energi terbarukan, mereka juga memenuhi syarat untuk kredit pajak.

Namun demikian, jika Anda terkadang mengisi baterai dengan generator cadangan yang menggunakan bahan bakar fosil, Anda tidak akan dapat menerima kredit penuh untuk investasi baterai Anda.

Sistem Tenaga Surya Hibrida

Sistem hibrida adalah ketika panel surya Anda tetap terhubung ke saluran listrik jaringan dan memiliki sistem baterai cadangan untuk menyimpan daya berlebih.

Energi yang diserap oleh panel surya dari matahari diubah menjadi listrik yang dapat digunakan oleh inverter.

Listrik kemudian disalurkan ke rumah Anda, baterai Anda, atau jaringan listrik.

Keuntungan dari tata surya hibrida adalah Anda akan selalu memiliki kekuatan apa pun yang terjadi.

Kelebihan energi yang dihasilkan oleh panel surya Anda (tetapi tidak digunakan oleh rumah Anda) disimpan dalam baterai cadangan.

Saat matahari tidak bersinar, baterai ini akan membuat Anda bertahan sepanjang malam, sistem padam, dan cuaca buruk.

Jika Anda menggunakan semua daya dalam baterai Anda pada sistem surya hibrida, Anda dapat menarik daya dari jaringan listrik.

Tata surya hibrida bekerja dengan mengarahkan energi matahari ke inverter Anda, mengarahkan energi ke rumah Anda.

Kelebihan energi yang tidak digunakan untuk menyalakan rumah Anda disimpan di baterai rumah Anda.

Ketika panel surya Anda tidak menghasilkan listrik, baterai ini dapat memberikan daya ke rumah Anda.

Jika masih ada energi yang tersisa setelah semua langkah ini, energi tersebut dikirim ke jaringan.

Pemantauan Kinerja Surya

Pemantauan matahari adalah salah satu pertimbangan utama saat menggunakan tenaga surya karena memberikan informasi tentang seberapa baik keluaran energi matahari Anda dilacak.

Memantau listrik yang dihasilkan oleh sistem energi surya memastikan bahwa panel surya Anda berfungsi dengan baik.

Dengan pemantauan ini terpasang, Anda dapat menentukan apakah panel Anda beroperasi secara efisien dan menghasilkan keluaran terbaik, seperti yang dinyatakan saat Anda membeli sistem.

Aspek terpenting dari semua ini adalah Anda akan mendapatkan gambaran bagus tentang berapa banyak uang yang Anda hemat untuk tagihan listrik dan berapa ROI Anda untuk membeli dan menggunakan sistem energi surya Anda.

Jika Anda melihat bahwa sistem Anda tidak berfungsi sebagaimana mestinya, sistem pemantauan surya dapat menunjukkan dengan tepat masalah yang menyebabkan sistem energi surya Anda tidak berfungsi sebagaimana mestinya dan membantu Anda menyelesaikan masalah dengan cepat.

, baik dengan memanggil insinyur surya terlatih atau hanya membersihkan panel surya dari debu.

Sistem pemantauan surya yang ideal akan memberi Anda data waktu nyata tentang berbagai aspek pengoperasian tata surya Anda, seperti konfigurasi perangkat keras, efisiensi, penggunaan jangka panjang, dan banyak lagi.

Pemantauan pembangkit, konsumsi, dan kinerja tenaga surya dapat dilakukan dengan berbagai cara:

Koneksi PC Langsung

Inverter terhubung ke PC menggunakan perangkat Bluetooth atau kabel CAT5 dalam metode ini.

Anda bisa mendapatkan perangkat lunak pemantauan gratis dari situs web produsen inverter.

Metode ini memiliki keunggulan akuisisi data dan merupakan salah satu metode pemantauan matahari yang paling terjangkau.

Penggunaan Perangkat Seluler

Anda sekarang dapat memantau tata surya Anda dari ponsel cerdas Anda, berkat kemajuan teknologi.

Karena sebagian besar inverter mendukung integrasi Bluetooth, Anda dapat menghubungkannya ke perangkat seluler dan melacaknya dari sana.

Metode ini memungkinkan Anda memantau sistem Daya dan pengaturan kontrol pusat dari jarak jauh untuk membuat profil pengguna khusus.

Pemantauan energi surya nirkabel dimungkinkan dengan sistem.

Selain itu, tergantung pada pengaturan Anda, Anda dapat melihat data dari jarak jauh melalui koneksi internet atau teks SMS.

Unit Tampilan Pemantauan

Secara historis, ini adalah metode utama dan satu-satunya untuk memantau tata surya Anda.

Metode ini memerlukan pengumpulan data dari satu atau lebih kombinasi inverter dan menampilkannya pada unit tampilan.

Data dikumpulkan menggunakan unit Bluetooth atau kabel CAT5.

Pemantauan Berbasis Internet

Metode ini mengirimkan data pembangkit listrik ke router, membuatnya tersedia di internet.

Informasi tersebut kemudian dapat diakses dengan mudah karena setiap pengguna memiliki situs web khusus yang dilindungi kata sandi.

Salah satu keuntungan dari metode ini adalah Anda dapat mengakses data ini dari jarak jauh kapan saja.

Penggunaan Fitur Tampilan Data Historis

Unit pemantauan surya generasi saat ini memungkinkan interkoneksi sederhana dengan berbagai sistem penyimpanan data.

Akibatnya, sistem memungkinkan Anda untuk melihat data kinerja historis sistem Anda.

Hasilnya, Anda dapat lebih memahami kebiasaan penggunaan Anda dan mengidentifikasi area yang perlu ditingkatkan.

Garansi Surya

Jaminan panel surya mengamankan investasi Anda dan merupakan komponen penting dari setiap instalasi surya.

Ada beberapa jenis jaminan yang melindungi panel Anda.

Memahami perbedaan di antara mereka dan produk mana yang memiliki jaminan terbaik sangat penting untuk memastikan Anda mendapatkan kesepakatan terbaik untuk sistem energi surya Anda.

Jika Anda memasang sistem PV surya untuk rumah atau bisnis Anda, panel Anda kemungkinan besar akan beroperasi tanpa masalah selama beberapa dekade.

Namun, masalah panel surya kadang-kadang terjadi, jadi jika Anda memiliki masalah dengan panel surya setelah dipasang, Anda harus memahami bahwa sisa sistem Anda tidak akan menjadi tidak dapat dioperasikan.

Panel surya biasanya dilengkapi dengan dua jenis jaminan: jaminan efisiensi dan jaminan peralatan.

Garansi efisiensi pada panel surya menjamin 90% output setelah 10 tahun dan 80% output setelah 25 tahun.

Di sisi lain, garansi produk berfokus pada pengerjaan produk dan menjamin Anda minimal 25 tahun.

Sebagian besar produsen akan memberikan jaminan atau jaminan terbatas pada beberapa atau semua komponen sistem energi surya Anda.

Jika sebuah perusahaan bersedia berdiri di belakang suatu produk selama beberapa dekade, biasanya itu merupakan tanda kualitas tinggi.

Sistem Anda dapat bertahan 25 tahun atau lebih jika Anda memilih peralatan dan panel surya berkualitas yang tepat dan memiliki pemasang yang kompeten untuk membantu Anda meningkatkan kinerjanya.

Menilai dan membandingkan cakupan garansi produk produsen panel dapat membantu memastikan bahwa kebutuhan layanan dan dukungan Anda akan terpenuhi jika masalah panel surya muncul.

Dengan demikian, garansi produk pabrikan merupakan suplemen penting untuk faktor lain dalam mengevaluasi detail kinerja pabrikan panel dan praktik bisnisnya.

Jika panel surya gagal, pabrikan akan mengirimkan Anda panel pengganti dan, dalam beberapa kasus, bahkan akan membayar pengiriman dan tenaga kerja untuk menggantinya.