太陽光発電だけであなたの家を運営する方法

2012-06-19
グリッドから外れる準備はできていますか?もっと知りたいですか?これらの太陽光発電の写真家の建設の写真をチェックしてください!

本当の問題は、なぜ誰もが家族の家屋敷を太陽光線から機能するように改造したくないのかということかもしれません。幸福の公式のようですね。

真実は、ソーラーに移行することを決定することにはかなり大きな利点がありますが、潜在的な欠点によっていくらか相殺されます。

システムのセットアップに初期投資を行った後は、太陽光発電は無料です。太陽光発電も効率的であり(実際の効率レベルは一部の専門家によって議論されていますが)、汚染はありません。しかし、完全に太陽光発電(グリッド外)に移行することを決定したら、計画にダンパーを与える可能性のある悪天候に対処する必要があります。

グリッド(従来の電気システム)にとどまっている場合でも、十分な電力を供給できない場合や電力が蓄えられていない場合でも、従来の電力会社が提供する電力を使用できます。多くの場合、目標は化石燃料の必要性を完全に排除することですが、このオプションは、飛躍することを躊躇している一部の懐疑論者を変えるのに十分かもしれません。「グリッドから外れる」ことは脱税者や連続殺人犯に関連していることがあるため、この用語は不快感を与える可能性もあります。心のこもったソーラーホームは完全に健康的ですのでご安心ください。

あなたの家を完全に太陽光発電で運営することを計画するには、かなりの財政的、精神的、感情的な投資が必要です。インフラストラクチャはもう少し複雑で、計算はより正確である必要があります。間違いを犯すと、十分な能力が得られなくなる可能性があります。少なくとも、道に沿ってあなたを導くための光がすでにあります。

コンテンツ
  1. 光線を集中させる
  2. あなたの家のためのビタミンDのように
  3. 無料のものの支払い

光線を集中させる

太陽のエネルギーを制御する最初の実際的な例は、誰かが直角に保持された虫眼鏡が火をつけてアリを燃やす可能性があることに気づいたときだったかもしれません。そしてそこから、人間が太陽の光線を本当に建設的に使用する方法を発見するのは事実上何年も前のことでした。

最初のシリコン太陽電池(「ソーラーパネル」と呼ばれるもの)は、1954年に米国で製造されました。現在のソーラーパネルは、この技術の直接の子孫であり、長年にわたってより効率的になっています。

1950年代から現在に至るまで、さまざまな住宅用および商業用の建物が、さまざまな太陽光の優先順位で開発されてきました。あるオフィスビルは太陽熱温水器で認められました。住宅のマイルストーンは、サンルームからハイブリッドソーラー/グリッドシステム、スタンドアロンの完全ソーラー住宅(1983年に完成した最初の住宅の1つ)にまで及びました。2000年、コロラド州の家族は、8人家族の家にほぼ完全に電力を供給するソーラー設備を完成させました。

屋根に取り付けられたソーラーパネル以外にも、放射暖房システムの修正版など、他にも有用な革新があります。家の配管を注意深く配線することにより、水は太陽によって加熱され、家の中をポンプで送られるときに、その熱を放散して家の温度を制御することができます。このタイプの熱は、家の電力消費量を増やすことはありません。2007年の全国的なソーラーホームデザインコンペティションでは、カリフォルニアのサンタクララ大学の学生のグループが、ソーラー放射熱システムを使用して家を冷やし、暖房する方法を考え出しました。このアイデアは魅力的ですが、実行するのは特に難しいかもしれません。同様のシステムで家を設計したテネシー州のカップルは、挑戦するまで請負業者を見つけるのに苦労しました[出典:ルイス]。テネシーの家は、競争の一部ではありませんが、同じ精神の感覚を呼び起こします。Googleのアーキテクチャおよび設計プログラムであるSketchUpを使用していることは注目に値します。家の他の特徴は、エネルギー効率の良いLED照明とトウモロコシから得られた断熱材を​​含みます。

いくつかのデザインは、家の居住者により多くの責任と柔軟性を与えます。2007年の大会では、バージニア工科大学のチームが家に気象モニターを追加しました。これは、他の機能の中でも、希望する室内温度を可能な限り効率的に維持するために、居住者が断熱窓シャッターをいつ開閉するかを決定するのに役立ちます。2010年には、ヨーロッパでも同様の競争がありました。イギリスの学生のグループは、どこでも注文して組み立てることができるプレハブ住宅の設計に焦点を当てました-そして彼らはそれが国の最も制限的な建築基準に準拠していることを確認しました。彼らは、プレハブのソーラーハウスが、カスタム建設や既存の家の非効率的な改造に代わる、親しみやすく望ましい代替案であることを実証することを望んでいました。ボーナスとして、

もちろん、コストはあらゆるイニシアチブを成し遂げたり壊したりする可能性があります。ソーラー技術の価格は10年から10年の間かなり安定していますが、いくつかの注目すべき改善がありました。太陽電池の価格は1970年代に約80%引き下げられ、その可能性が大幅に向上しました。そして2009年2月、ソーラーパネルのメーカーであるFirst Solarは、製品の製造コストが1ワットあたり1ドルに下がったことを発表しました。これは、待望のマイルストーンです。専門家は、「グリッドパリティ」は太陽光発電を実際に機能させるために必要なマイルストーンであると言います。グリッドパリティは、太陽光発電のコストが従来の電力と同じである場合に達成されます。これは、多くの顧客が利用できるようにする助成金、補助金、およびリベートの助けを借りることはありません。その時点で、ソーラーパネルのいくつかが原因で、供給はおそらく需要に追いつくことができないでしょう。ハッチンソン]。

あなたの家のためのビタミンDのように

屋根の帯状疱疹に取り付けられたソーラーパネルは、コロラド州ゴールデンにある国立再生可能エネルギー研究所(NREL)でテストされている間にエネルギーを生成します。

太陽光発電が家全体に十分なジュースを提供する方法を想像するには、基本を少しカバーする必要があります。私たちはおそらく今までに伝統的なソーラーパネルを見たことがあるでしょう-屋上から突き出た平らで、まぶしさを誘発し、扱いにくいように見えるもの。それらは確かに決して合理化されていないので、面倒に見えます。私たちが議論したように、彼らの継続的な改良は業界でいくつかの重要な尊敬を得ていますが、それでも同じように機能します。

ソーラーパネルはさまざまな角度で絶壁から突き出ているため、利用可能な太陽光をすべて取り込み、それをDC電力に変換します。インバーターはDC電力をAC電力に変換します(これは私たちが電子機器に電力を供給するために使用するものです)。そして、太陽光線で家全体に完全に電力を供給したい人々のために、バッテリーエネルギーの形で余分な電力を変換して蓄えるために利用可能なシステムがあります。このようにして、家は夜間や悪天候でも電源を確保できます(ただし、これは後で重要になりますが、設計が不十分または不十分なシステムの不足を補うことはできません)。

ソーラーシングルは最近利用可能なオプションであり、それらの明白なギラギラしたフラップの微妙で合理化された代替手段です。それらは、従来のソーラーパネルと同じ材料で作られたソーラーパネルであり、たまたま帯状疱疹であり、通常の屋根のように見えます...おそらく少し光沢があります。太陽の帯状疱疹は、一般的な信念に反して、弱いまたは散乱した日光条件でも機能します(これは、帯状疱疹がそのような状況でパネルよりも優れていることを意味しますが、確認はしていません)。 

では、なぜソーラーへの変換には少し説得力が必要なのでしょうか。一般的に、米国の住宅はガスまたは電気のいずれかから熱を得ることができます。この記事の議論と目的のために、誰かがガンホーの進行中のソーラーが完全にグリッドから離れることを望んでいると仮定しましょう-それはガスや電気がないことを意味します。したがって、太陽光発電は、暖房、空調(これは、家の中で最大の電力消費の1つです)、照明や換気扇などの家のインフラストラクチャの他の部分、すべての主要な電化製品(冷蔵庫、ストーブ)に対応する必要があります、洗濯機と乾燥機)、および電子レンジ、ステレオ、テレビ、コンピューターなどの他の電子機器。もちろん、このリストは包括的なものではなく(家族の何人がスマートフォンやタブレットを常に充電する必要がありますか?)、多くの変数があります。あなたの家が巨大であるか、あなたが一日中電子機器を離れるパワーホッグであるならば、あなたはより強力なソーラーセットアップを必要とするでしょう。この変換の実行に真剣に取り組んでいる人は、すでに消費をかなり意識しており、エアコンをクランキングする代わりに断熱ブラインドを使用したり、加熱してかき回す食器洗い機を使用したりするなど、電力使用量の削減に努めていると想定するとよいでしょう。何時間も。今のところ、それはおそらく公正な一般化ですが、ソーラーがより主流になるにつれて、環境に配慮したアーリーアダプターは大多数ではないかもしれません。重要なのは、家が使用するすべての電力と1日の時間量を計算し、その需要を満たすことができるソーラーパネルのセットアップを組み立てる必要があるということです。それが多すぎるように思われる場合は、

それは確かに複雑で、間違いなく安くはありませんが、太陽光発電の家を設計および建設するためのリソースを持つ人々柔軟性に関しては、最初からいくつかの利点があります。特定の既存の家のために住宅用ソーラーシステムを計画するとき、多くの微妙なことが関係します。家の実際のデザインはそのような要因の1つです。屋根の表面はどのくらいの大きさですか(潜在的な太陽の表面積に影響します)?屋根はどの方向を向いており、そのピッチはどの程度ですか?部分的な日陰を引き起こす障害物はありますか?これらの障害のほとんどを変更することは不可能であることがわかりますが、それでもそれらを処理できる可能性があります。場所も要因です。スカンジナビアの家は、日が短いことで有名ですが、赤道近くの家ほどうまくいきません。晴れた日の平均日数も重要です。日暮れまで雨が降っている場合は、日暮れが遅くても特に問題ありません。

どれだけの電力を生成でき、どれだけの電力が必要になるかを把握しようとしているときは、お住まいの地域の気象データを調べると役立ちます。過去の平均に基づいて、特定の月に予想できる日光の量が表示されます。近くに公共料金のコピーを用意しておくと、使用している電力量がわかります。この情報を使用して、必要なシステムで十分な電力が得られるかどうかを判断できます。一般的なガイドラインでは、家の1,000平方フィートあたり1キロワットを生成する設定を推奨しています。楽観的な見方を引き継がないでください。最善ではなく、最悪の時期を乗り切るのに十分な力を生み出すことができるようにする必要があります。あなたは文字通りことわざの雨の日の準備をしたいと思うでしょう。

無料のものの支払い

太陽光線は誰でも利用できますが、太陽光線を電力に変えるには多くの高価な機器が必要です。ソーラーパネルは最も安価な再生可能エネルギーですが、それでも従来のエネルギーの3〜4倍の費用がかかります。切り替えを真剣に考えている場合は、それを思いとどまらせないでください。切り替えを行う方法があるかもしれません。

「グリッドパリティ」とは、太陽光発電の持続可能性に向けた究極の目標の1つを表すために使われる用語です。再生可能エネルギーの代替電源(理論的には、太陽光以外の他の電源も含む)のコストが従来の電力と同じになる場合です。グリッドパリティを達成するためのマイルストーンの1つは、太陽光発電インフラストラクチャの製造コストが1ワットあたり約65セントに下がるときであると推定されています[出典:Hutchinson ]。そうすれば、企業にとっては利益を上げて売ることができますが、それでも住宅所有者にとっては飛躍しやすくなります。

住宅が崩壊する前は、銀行は効率的なエネルギー改善とグリーンテクノロジーに投資することを計画している顧客に少し余分に貸し出すことが知られていましたが、そのようなケースを説得力のあるものにすることは今では少し難しくなっています。「グリーン住宅ローン」は、信用度の高い住宅購入者にとっては依然として選択肢となる可能性があり、優れた調査とコミットメントを示す信頼できる数字が役立つはずです。確固たる議論は、投資がどれだけ節約できるか、そしてコストを回収するために必要な期間を銀行に示します。

エネルギー関連のインセンティブとリベートは非常に多様であり、頻繁に変更されるため、ソーラー住宅の転換を検討している人は、州固有のメリットを詳しく調べる必要があります。助成金、税額控除、ワットあたりのリベートの適切な組み合わせにより、多くの住宅所有者が考えるよりも初期投資が手頃になる可能性があります。2012年の時点で、2005年のエネルギー政策法は、システムがインストールされた年に、所有者に30%、つまり最大2,000ドルの税額控除を提供しています。専門家は、短期的なメリットに加えて、年間1,000ドルのエネルギー節約ごとに、家の価値が20,000ドル上昇すると見積もっています[出典:SolarEnergyWorld ]。

太陽光発電の家を売るなら、その投資は大いに報われるはずです。エネルギーコストも場所によって異なるため、日当たりの悪い状態で生活することで、かなりのメリットが得られる可能性があります(家がそれほど多くの電力を生成しなくても、電力コストが非常に高く、節約する価値がある場合)何処か別の場所)。

光熱費が上昇し、近所の人が電力にもっとお金を払うようになると、実際には光熱費会社からの払い戻しを受ける資格があるかもしれません。ソーラーパネルが家で使用するよりも多くの電力を生成する場合は、余分な電力をグリッドに売り戻すことができます。住宅用太陽光発電を設置する企業は、投資を回収する簡単な方法としてこの利点を宣伝していますが、もちろん、結果は大きく異なる可能性があります(これに関する法律も住んでいる場所によって異なります)。それはあなたの家族のエネルギー消費を減らすための良い動機です。

いくつかの地域では、太陽光発電を大衆に届けようと努力してきました。カリフォルニア州バークレーとコロラド州ボルダーには、市がインフラ投資を行い、税金で費用を回収する地方自治体の太陽光発電プログラムがあります。他の地域では、追加の固定資産税を通じて返済される特別ローンを提供しています。また、少なくとも1つの会社が、できるだけ多くの消費者にアピールするためにエネルギーコストが特に高い州に焦点を当てたリースプログラム(ケーブルボックスや衛星放送受信アンテナをケーブル会社からリースするようなもの)を考案しました。

太陽光発電には暗い面があります。場所によっては、それは本当に実現可能ではありません。ドイツは1300億ドル以上の太陽光発電補助金を提供してきましたが、2012年にこれらの利益を段階的に廃止することを決定しました。彼らによると、インフラストラクチャは、太陽光線が無料であっても、大規模に使用するには高額で非効率的です。国の景観と方向性は、投資を持続可能にするのに不適切かもしれません。専門家は、ドイツの一見印象的な太陽のイニシアチブは地球温暖化の削減に影響を与えないと考えています。

ただし、ドイツ、オランダ、または日照時間が短いことで有名な他の国に住んでいない場合は、外に出てお祝いしてください。あなたの家を完全な太陽光発電に変えたいのなら、それはおそらく可能です。

初版:2012年6月19日

ホームソーラーパネルFAQ

家は太陽光だけで走ることができますか?
太陽光発電だけで家を建てることは可能です。ただし、完全にオフグリッドになるには、かなりの財政的および時間的投資が必要です。エネルギー要件が高いほど、より多くのソーラーパネルが必要になります。
太陽光発電の短所は何ですか?
曇り、曇り、雨の天候はパネルがエネルギーを集めるのを妨げ、天候依存性を太陽エネルギーの最も重大な欠点にします。もう1つの大きな欠点は、特に完全にグリッドから外れる場合は、初期コストが高いことです。太陽光発電は最も安価な再生可能エネルギーですが、それでも従来のエネルギー源の4倍の費用がかかります。
1000平方フィートの家のソーラーパネルの費用はいくらですか?
家に必要なソーラーパネルの数は、サイズだけに基づいているわけではないので、2つの1000平方フィートの家が完全に同じになることはありません。毎月の電気代の費用と場所に基づいて、ソーラーパネルのニーズを判断する方が簡単です。一般的なガイドラインでは、住宅所有者は、1,000平方フィートの家に少なくとも5キロワットのシステムを設置し、月平均電気料金は50〜60ドルにすることを推奨しています。米国の1ワットあたりの平均コストは3ドルなので、5,000ワットの太陽光発電システムのコストは約15,000ドルになります。これは、特定の場所(および天気)、屋根の向き、家のタイプ、利用可能な州および連邦政府のインセンティブや助成金などの重要な要素を考慮していません。
なぜ太陽光発電が重要なのですか?
太陽光発電への投資は、電力を生産して家に電力を供給するための化石燃料の必要性を削減または排除できるため、重要です。

多くの詳細情報

著者のメモ:あなたの家を太陽光発電だけで運営する方法

実用的なソーラーホームと見事なソーラーホームの間の隙間に気を取られたので、私はこの記事を(いつもより)たくさん読みました。どちらの場合も、ほとんどの太陽光関連の技術革新は、私が期待していたものとほぼ同じでした。数百万ドルの大邸宅などの極端な家は魅力的で美しいです。もちろん、できれば1つの家に住みたいと思います。問題は、そのようなデザイン研究(そしてそれが実際に彼らが何であるか)は多くの現実世界の目的を果たさないということです。彼らは野心的ですが、平均的な人はそれを買う余裕がありません。そして、平均的な人が太陽光発電の能力を誇示するように設計された邸宅を買う余裕がない場合、最終的なメッセージは、平均的な人はおそらく太陽光発電の家を買う余裕がないということです。

結局のところ、太陽光発電の家の住人は、一般的に、より効率的に生活することに興味を持っているべきではないので、それは残念です。つまり、おそらく各居住者は自分の数千平方フィートを必要としないでしょう。巨大な家を覆う巨大な屋根がグリッドから逃げるのに十分な太陽光発電を生成したとしても、他のリソースが非効率的に使用されています。

ソーラーマンションの所有者を厳しく判断しないでください-結局のところ、そのようなプロジェクトは確かに技術の前向きな宣伝を生み出します。しかし、私の興味は市場の反対側、太陽光発電を望んでいるが、投資を検討することを余儀なくされている住宅所有者または住宅購入者に向けて、利益と欠点を慎重に比較検討することになりました。

従来の電力と比較した初期投資を除けば、実際には何の欠点もないことに驚いた。ソーラーシステムはほとんどすべての家のために設計することができ、所有者が何か違うことにほとんど気付かないほどスムーズに動くことができます。それは、太陽光発電が本当に成功するときです-それが例外ではなく標準であるとき。その時点に到達するまでにどれくらいの時間がかかるかを言うのは難しいです。

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  • 10最もホットなグリーンデザイン素材
  • 太陽電池のしくみ
  • ソーラーシングルとは何ですか?
  • エコデザインとは?

ソース

  • ブライス、ロバート。「石油とガスは、すぐに代替エネルギーに取って代わられることはありません。」Slate.com。2011年10月14日。(2012年5月14日)http://www.slate.com/articles/technology/future_tense/2011/10/oil_and_gas_won_t_be_replaced_by_alternative_energies_anytime_so.html
  • エコロジスト。「未来の太陽光発電の家?」2010年3月4日。(2012年5月14日)http://www.theecologist.org/how_to_make_a_difference/climate_change_and_energy/433139/the_solar_powered_house_of_the_future.html
  • グロス、ダニエル。「家のエネルギーコストを削減するとき、誰がその恩恵を享受すべきでしょうか?」Slate.com。2010年3月31日。(2012年5月14日)http://www.slate.com/articles/news_and_politics/the_hive/2010/03/efficiency_gains_and_losses.html
  • ハッチンソン、アレックス。「ソーラーパネルは1ワットあたり1ドルに下がります:これはシリコンベースのパネルのマイルストーンですか、それともボトムですか?」ポピュラーメカニクス。2009年2月26日。(2012年5月15日)http://www.popularmechanics.com/science/energy/solar-wind/4306443?click=main_sr
  • ルイス、ビル。「カップルはGoogleの助けを借りて太陽光発電の家を建てます。」USAトゥデイ。2011年3月17日。(2012年5月14日)http://www.usatoday.com/tech/news/2011-04-15-google-solar-home.htm
  • ビョルン・ロンボルグ。「なぜドイツは太陽光発電の補助金を段階的に廃止しているのか」Slate.com。2012年2月18日。(2012年5月14日)http://www.slate.com/articles/news_and_politics/project_syndicate/2012/02/why_germany_is_phasing_out_its_solar_power_subsidies_.html
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  • 太陽エネルギーの世界。「住宅用ソーラー設備」。(2012年5月15日)http://www.solareworld.com/residential-solar/solar-panel-process
  • 米国エネルギー省。「ソーラーの歴史」。(2012年5月15日)https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf

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