什么是太阳能瓦?

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加利福尼亚州圣地亚哥一户人家的太阳能瓦绿色生活图片
桑迪而/盖蒂图片社

你可能见过房屋或办公楼屋顶上的太阳能电池板,但你见过屋顶上的太阳能瓦吗?如果你有,很可能你不知道。

太阳能瓦是一种集成光伏(PV)建筑产品,这意味着它们直接从阳光中发电。它们是由特定的材料制成的,这些材料在阳光下自然地经历电子过程。

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从远处看,它们就像普通的屋顶瓦。但近距离观察,它们显然不止于此。太阳能瓦被用于商业和住宅建筑的屋顶上发电,一些型号可以将电力转化为热量。

太阳能瓦的材料与普通太阳能板的材料相同,包括电线,一种保护屋顶不受室外元素影响的光敏防水产品,以及可以在阳光下产生电流的材料。

事实上,太阳能瓦和太阳能电池板的运作方式相同,总体上非常相似。它们之间的主要区别是成本。太阳能电池板只有一个功能:发电。但太阳能瓦有双重用途——既能发电,又能当瓦用,从长远来看,这使得它们更便宜。

如果你好奇太阳能瓦是如何工作的,请翻到下一页了解他们有趣的技术方面。

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太阳能瓦101

太阳能瓦有一种特殊的特性,可以利用阳光发电。让我们来分析一下这背后的科学过程。

光子是不带电荷的电磁辐射单位;它的质子(带正电的亚原子粒子)和电子(带负电的亚原子粒子)相等,因此不带电荷。这里的光子,是阳光的粒子。阳光照射在涂有特殊表面的太阳能瓦片上,它自然地从光粒子中敲掉一个电子。自由电子通过电路到达储存其他电子的区域。然后收集这些电子以产生电流。这就是所有太阳能发电的工作原理,无论是太阳能瓦,太阳能电池板还是其他东西。像这样的光伏设备可以用来为任何东西供电,从计算器到摩天大楼。

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理论上,太阳能瓦可以提供建筑物100%的用电量,但这取决于许多因素:建筑物的需求,该建筑物在特定地理位置获得的日照量,建筑物当前的效用率,以及屋顶上是否有足够的空间向南开放。

太阳能瓦几乎可以在任何地方工作(即使在灰色天气的地方),因为它们可以在阴天甚至雨天使用扩散、散射的阳光。事实上,使用光伏设备的建筑最多的国家是德国,美国太阳能协会(ASES)表示,美国所有50个州的阳光都比德国好。

但如果你生活在一个阳光充足的地方,全年都有充足的阳光呢?你的太阳能瓦会产生太多的能量吗?是的,这是好消息。当这种情况发生时,你多余的能量被输送到电网,你通常会收到电力公司的支票或下一次公用事业账单的信贷。不同的司法管辖区在如何处理过剩能源方面有所不同,所以请与您的电力公司联系,了解这个过程在您所在地区是如何工作的。

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安装太阳能瓦

太阳能瓦的大小与典型的屋顶瓦差不多,而太阳能板是扁平的,坚硬的窗格,通常有几平方英尺。正是由于这种尺寸差异,安装太阳能瓦的劳动强度要高得多——与相同项目所需的面板数量相比,完成一项工作需要更多的瓦。安装人员单调乏味地把一块又一块瓦装进去,然后把每一块瓦都装进大楼里。如果你决定购买太阳能瓦,一定要聘请由知名认证组织认证的专业人士,如北美认证能源从业者委员会,国际电气工人兄弟会或国家或贸易组织。

光伏(PV)的安装成本在每瓦9美元到11美元之间。一个系统的平均价格在1.5万美元到3万美元之间(扣除奖励后)。价格受您的光伏系统的大小以及您所在位置的日照和遮阳量的影响。

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安装所需的时间各不相同,受屋顶空间、安装人员数量和建筑状况(重新安装屋顶和新建)的影响。一旦所有的太阳能瓦都放在室内,在屋顶下连接在一起,安装人员就会申请许可证,将你的系统连接到电网。

不用说,房主不能(或不应该)自己尝试安装。然而,根据美国太阳能协会(ASES)的说法,该行业正在发生变化,从现在起5到10年,房主可能能够安全、轻松地“即插即用”。要实现这一点,必须有更复杂的基础设施,特别是智能电表和智能电网,而这些目前还不存在。它的工作原理是这样的:房主将他或她的太阳能瓦插入智能电表——一种带有插入端口的太阳能电力应用程序,如太阳能瓦。通过这个特殊的电表,他们可以连接到电网。

下一页有更多的信息,采取你的屋顶太阳能,以及其他想法,使您的家庭能源效率。好好享受你省下的钱吧。

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来源

  • 柯林斯,布拉德。美国太阳能协会执行董事。个人面试。2009年4月30日。
  • 汤米·斯坦利。“走向太阳能:理解和利用阳光中的热量。”斯通菲尔德出版,2004年。
  • 美国太阳能协会。http://www.ases.org(2009年4月30日及2009年5月2日)
  • 太阳能工业协会。http://www.seia.org(2009年4月30日及2009年5月2日)
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