離網太陽能 : 離網太陽能發電系統如何工作？

離網太陽能意味著您可以完全通過太陽能滿足您的所有能源需求，無需電網的幫助。

要實現這一點，您必須在能源消耗的地點（您的家）建立一個太陽能發電系統，並結合太陽能電池等儲能設備。

實施離網太陽能係統曾經被認為是一個邊緣概念，因為它需要大量空間以及與之相關的高昂費用。

然而，過去幾十年太陽能技術的進步使太陽能技術更有效、更便宜，因此有助於太陽能的主流化。

完全由離網太陽能係統供電的房車和鄉村小屋在路邊和鄉村已經是相當常見的景象。

在購買太陽能係統之前，您將了解有關離網太陽能係統的所有知識。

無論離網太陽能係統是否適合您，本文都會引導您完成選擇最適合您需求的系統的過程。

什麼是離網太陽能發電系統？

雖然許多人在聽到“離網太陽能”一詞時會立即想到太陽能電池板，但事實是，必須包括許多其他組件才能擁有功能齊全的離網光伏系統。

一個完整的離網太陽能係統是配備了現場產生、儲存和供應太陽能的所有必要設備。

它們也被稱為“獨立太陽能發電系統”，因為它們獨立於任何外部電源工作並且不需要連接到電網。

與其他類型的太陽能裝置（如更典型的並網太陽能係統）一樣，在無法訪問時依靠太陽供電，離網太陽能係統依靠電池在沒有太陽時提供電力.

另一方面，電池非常昂貴——比使用它們的太陽能電池板貴得多。

由於離網太陽能係統需要大量的電池存儲，因此它們比並網太陽能係統貴得多。

離網太陽能與並網太陽能的區別是什麼？

離網太陽能係統與其他太陽能係統相比具有一個優勢：它們不依賴於電網。

電池是有問題的組件。如果您將住所連接到電網，您將不需要電池或儲存能量的方法。

如果您的太陽能係統無法產生足夠的電力，您的家將簡單地從當時仍連接到系統的電力線中汲取電力。

最後，您選擇的系統將更多地滿足您的需求，而不是其他任何東西。

即使您選擇離網生活，您也需要第三個電源（通常是發電機）在陰天的冬天發電。

離網太陽能有哪些不同的應用？

可擴展性和模塊化是指太陽能係統的組件可以分離和重新組合以實現多樣性和使用靈活性的水平，是太陽能作為可再生能源的兩個最重要的優勢。

它適用於所有規模，從太陽能手機充電器等小型設備到能夠為工廠及其他地方供電的大型系統。

以下是一些經常遇到的離網太陽能應用示例：

• 為便攜式平板電腦或手機充電器充電

• 在 RV 中操作設備

• 小別墅發電

• 為小型節能住宅供電

以下是離網太陽能係統沒有真正意義的情況列表：可以輕鬆獲得公用電源的地方。

術語“家”是指有人試圖在郊區、城市或城鎮經營房屋的情況。

根據您所在地區的太陽能經濟性，您可以通過安裝並網或混合太陽能電池板系統而不是獨立系統，甚至僅使用電網電源來節省更多的錢。

離網太陽能係統需要什麼類型的設備？

下面提供了功能齊全的離網太陽能係統所需的所有設備清單：

• 安裝太陽能電池板

• 太陽能充電控制器

• 太陽能逆變器

• 太陽能電池

• 安裝和貨架系統

如何計算離網太陽能係統的大小

在建立離網太陽能係統時，確定您需要的系統數量至關重要，並且必須盡快採取措施。

這將對您需要的設備類型、安裝所需的勞動力數量以及工作的總體成本產生影響。

太陽能裝置的大小取決於系統需要產生的能量。

有兩種不同的方法可以確定您需要的數量，它們都基於以下幾點：

• 目前使用情況

• 負載評估

根據消耗量選擇合適大小的太陽能係統

如果您想在從並網太陽能過渡到離網太陽能的同時保持現有的生活方式，這是您的選擇。

您可以參考您每月的電費單，以千瓦時為單位輕鬆確定您的用電量。

使用該信息，您可以確定該規模的離網系統的規模，儘管您可能想要更大一點——比如大 10%——以解決太陽能效率低下的問題。

基於負載評估計算太陽能裝置的大小

第二種選擇是進行全面的負載評估，以確定您需要多少電力。

1. 確定所需的全部電量

首先列出您要使用的所有設備，以及您希望使用每個設備的小時數。

使用此方法，您可以單獨計算每個設備的功耗，以及一天中的總功耗。

知道一天將使用多少千瓦時，您就可以確定太陽能電池板陣列的大小，以及您需要的太陽能電池存儲。

2. 計算瞬時負載的需求

除此之外，您還需要弄清楚您可以同時運行多少台設備。

這將幫助您計算您的即時瓦數要求，您需要了解這些要求以適當調整逆變器的尺寸（逆變器運行交流負載）。

3. 選擇您需要的電池存儲空間量

之後，您需要確定您需要多少電力存儲。

您希望能夠覆蓋一天的使用量，還是希望有額外的備份容量可用？

一般來說，當涉及到備用太陽能電池時，有一條規則是您需要足夠的存儲空間，以便在您的太陽能係統一年中最繁忙的時間里至少持續 2 到 3 天。

4. 根據您在步驟 1-3 中選擇的數字創建一個系統

通常，太陽能設備製造商只需了解逆變器、太陽能電池板和電池存儲這三個關鍵組件的尺寸，就可以為您定製完整的離網套件。

什麼是離網電池？

當您首先想到太陽能電池時，您可能會想到類似於改裝的車輛電池的東西。

然而，它們比通常的車輛電池要大得多。

離網電池，通常稱為太陽能電池，本質上是非常大的深循環電池。

它們有多種尺寸可供選擇。

有些相對較小，而另一些則相當大。

在購買太陽能電池之前，您應該確保它足夠大以承受您打算供電的負載，並且它有足夠的容量來滿足您整個家庭的電力需求。

其次，您需要確定它的質量很好並且可以使用很長時間。

太陽能電池的成本可能高得令人望而卻步，您不想定期購買它們。

電池的成本受電池類型的影響。

與鋰電池相比，稱為吸收玻璃墊 (AGM) 電池的電池技術由於其維護要求低、方便且經濟實惠，因此在離網太陽能係統中越來越受歡迎。

離網太陽能有許多好處

預計超過 300,000 戶家庭將依賴離網能源來滿足他們的能源需求。

以下是一些人希望脫離電網生活的一些原因。

獨立於電網

這是離網太陽能係統吸引居住在易停電地區的人們的關鍵原因。

當您連接到電網時，您必須依靠外部資源來滿足所有能源需求和要求：公用事業公司。

當電網出現故障時，電源也會出現故障。

正如那些經歷過停電的人所證實的那樣，只有當您面臨停電和停電時，您才會明白自己變得多麼依賴。

這對環境有好處

離網生活還提供了減少碳排放的額外優勢。

由於通過電網分配的絕大部分電力是由燃燒化石燃料產生的，因此使用可再生資源（風能、太陽能和水力發電）發電可以幫助您顯著降低碳足跡。

鼓勵人們採取更環保的生活方式

當您連接到電網時，很難跟踪您的能源使用習慣——您使用電，只要電一到就付帳，這樣就結束了電力消耗。

它使您與電源和使用它的站點斷開連接。

當您遠離電網時，您對電力的看法會發生巨大變化，並且您會變得更加機智。

為防止電力耗盡，即使在重新評估和證明您的能源消耗合理時，也要密切檢查能源生產。

它通常是唯一可行的選擇。

當您想在遠處操作建築物時，例如樹林深處的小屋，您很可能無法連接到電網。

當您致電公用事業公司尋求連接時，您肯定會被告知您不在他們的服務範圍內。

或者，他們可能會為您鋪設將您連接到網格的線路 - 儘管如此成本過高。

因此，您必須自己發電。

可以使用備用發電機，但燃料價格昂貴，而且大多數地方都不容易獲得水電和風能等可再生能源。

因此，太陽能是唯一可行的離網發電選擇。另一方面，太陽能發電有幾個缺點。

儘管太陽能提供了幾個重要的優勢，但絕大多數人選擇保持與電網的連接，即使他們出於各種原因在屋頂上安裝了太陽能。

離網電源的挑戰

與有電力需求的離網生活相關的一些最重要的挑戰如下：

離網生活可能違反您居住地的法律

然而，雖然太陽能電池板的安裝和發電在各個國家變得越來越流行，但完全斷開與電網的連接是非法的。

這種對離網的法律限制在大城市地區比在農村地區更為普遍，而且在農村地區往往更為嚴格。

離網太陽能發電系統價格昂貴

安裝一個能夠滿足家庭所有能源需求的太陽能電池板系統是相當昂貴的。

如果將其與並網太陽能係統進行比較，離網太陽能係統需要更大的面板、更高電壓容量的轉換器和大量的太陽能電池存儲。

此外，由於沒有電網可依賴，您將需要投資購買燃氣甚至柴油燃料的備用發電機，維護費用將非常昂貴。

這也增加了您修復離網系統缺陷的緊迫性，因為不能長時間依賴發電機。

離網太陽能是一項耗時的工作

決定致力於生產足夠的能源來滿足您家庭的所有需求是一項艱鉅而耗時的任務。

有必要對電力的運作方式有一個相當深入的了解。

考慮到發電是一門精確的科學，人們必須花費大量時間來估算根據您的能源消耗模式所需的具體電量。

有必要花一些時間來確保盡可能少地浪費電力。

此外，由於發電可能不可靠，因此您需要時刻關注電源。

您還必須熟悉用於發電的設備，並有能力修復可能發生的任何錯誤。

有比目前可用的更好的備用電源選擇

離網移動可能不是您的最佳選擇的最重要原因是，只有更好的選擇。

安裝帶有備用電池的並網太陽能係統是保護自己免受停電、同時節省電費和保護環境的最快和最具成本效益的解決方案。

混合太陽能係統是用於描述此類設置的另一個術語。

這些使用電池解決方案的“混合”系統比離網系統便宜，而且有資格獲得政府補貼。

離網太陽能需要人們生活方式的重大改變

如果你和任何擁有離網太陽能係統的人交談，他們都會告訴你同樣的事情：依賴離網電力迫使你從根本上重新考慮你與電力的關係和你的生活方式。

由於離網太陽能的高昂費用，房主不得不安裝非常小的系統。

惡劣的天氣會顯著減少可用電量：陰天會導致電力輸出減少高達 50% 或更多。

無法產生更多的力量讓你陷入困境。人們將不得不等待太陽再次閃耀或使用備用柴油發電機提供電力，直到太陽回來（如果有的話）。

第一種選擇極其不方便，而第二種選擇極其昂貴。

這些限制會對生活的方方面面產生影響。

例如，許多離網家庭聲稱，由於水泵消耗大量能源，因此必須節約用電，因此必須節約用水；這導致淋浴時間更短，沖洗頻率大大降低。

空調耗能高得多，如果有的話，也只能短時間使用。

離網太陽能係統是您的最佳選擇嗎？

當難以（或不可能）並網時，離網太陽能是迄今為止最方便使用的能源。

想像一個野營狂熱者放棄太陽能而偏愛同樣大、嘈雜且需要昂貴燃料的發電機。很難想像這樣的人。

對於致力於低碳足跡、注重環保的生活方式的人們來說，它通常也是最具成本效益的選擇。

除了更昂貴之外，風能和水電等其他可再生能源還需要穩定的風能和水資源。

然而，對於居住在城市或城鎮或附近的普通房主來說，離網生活幾乎不是一種選擇。

這是因為用於房屋的離網太陽能係統價格昂貴，因此與傳統公用電源相比，很少能節省任何費用。

除此之外，由於離網太陽能成本高昂，房主不得不建造適度的系統，而他們生產的微薄電力迫使他們在生活方式上做出重大讓步，以換取他們提供的有限電力。

如果您更關心財務節省，您應該查看並網太陽能係統。

由於它們是最實惠的太陽能發電方式，因此可以節省約 100,000 美元或更多，具體取決於州。

此外，連接到電網可確保您定期獲得所需的所有電力。

離網太陽能發電系統的工作原理概述

離網太陽能係統利用電池存儲、太陽能電池板和其他輔助設備向未連接到電網的地方供電。

它可用於多種用途，包括為露營地、房車、船隻、獨立小屋甚至家庭住宅供電。

在購買離網系統之前，您需要確定所需系統的大小。

有兩種方法可以解決這個問題：通過查看您當前的用電量或對您的電氣設備進行全面的負載評估。

如果您正在尋找一種更經濟的太陽能方法，並網太陽能係統可能是您的不錯選擇。