Что произойдет, если у вас есть солнечная батарея, а электричество отключится?

Рассел МакЛендон — научный писатель, специализирующийся на окружающей среде, людях и дикой природе. Он имеет ученые степени в области журналистики и экологической антропологии.

Обновлено 13 августа 2021 г.
Факт проверен

• Университет Теннесси

Элизабет МакЛеннан — специалист по проверке фактов и специалист по изменению климата.

• Делиться
• Твиттер
• Пинтерест
• Эл. адрес

• Возобновляемая энергия
• Ископаемое топливо

В этой статье
Расширять

Многие бытовые солнечные электростанции не работают, когда отключается электричество, если только у них нет резервного аккумулятора или они не изолированы от более широкой электрической сети. Это может показаться несправедливым, особенно если это солнечный день, и у вас есть отличные солнечные батареи прямо на крыше. Перебои в подаче электроэнергии должны быть временем для домов, работающих на солнечной энергии, чтобы насладиться мудростью и мощностью своих инвестиций, верно?

Тем не менее, есть веские причины, по которым некоторые солнечные энергетические системы не работают во время отключения электроэнергии, в том числе необходимость защиты коммунальных служб, когда они ремонтируют сеть. И хотя типичная система, подключенная к сети, может быть недоступна в случае отключения электроэнергии, ситуация немного отличается с автономными системами или системами, оснащенными батареями, которые потенциально могут продолжать подавать электричество, даже когда все соседи читают при свечах.

У каждого типа системы есть свои плюсы и минусы, и то, что подходит для одного дома, района или региона, может не подойти для другого. Но в надежде пролить больше света на этот вопрос, вот более пристальный взгляд на то, как работает солнечная энергия, если отключается электричество.

Как работают солнечные панели?

Солнечная энергия существует во многих формах, от небольших панелей на дорожных знаках до растянутых концентрированных солнечных электростанций, но большинство жилых систем полагаются на более знакомые на вид массивы фотоэлектрических (PV) панелей на крышах.

Каждая из этих солнечных панелей содержит фотоэлементы, которые, в свою очередь, содержат полупроводниковый материал, который отбрасывает электроны под воздействием солнечного света, преобразуя таким образом солнечную энергию в электричество. Результирующий поток электронов образует электрический ток, обычно начинающийся с мощности постоянного тока (DC), затем проходящий через инвертор для получения мощности переменного тока (AC) для использования в домашних условиях.

Помимо самих панелей, тип устанавливаемой вами системы является важным фактором, определяющим, сможете ли вы вырабатывать электроэнергию при отключении электроэнергии. Закон обычно требует, чтобы солнечные энергетические системы, подключенные к сети, включали средства защиты от «островков» — термин для функционирующей системы, которая продолжает посылать дополнительную электроэнергию в темную сеть во время отключения электроэнергии, что представляет потенциально серьезную опасность для работников коммунальных служб, когда они пытаются для устранения сбоя. Многие системы автоматически отключаются при отключении электроэнергии в сети, но в некоторых системах с накоплением энергии и специальными устройствами защиты от изолирования можно пользоваться преимуществами жизни сети наряду с некоторой независимостью от отключений электроэнергии.

Жилые солнечные энергетические системы можно разделить на несколько общих категорий в зависимости от их связи с окружающей электрической сетью:

Автономные солнечные энергетические системы

Как следует из названия, автономная солнечная энергетическая система не подключена к местной электрической сети. Поскольку ему изначально не хватает потенциального багажа подключения к сети, он может продолжать генерировать электроэнергию, пока светит солнце и панели работают, независимо от каких-либо отключений в местной сети.

Однако без возможности хранить дополнительную энергию, вырабатываемую днем, полностью автономная система будет обеспечивать электроэнергией только в течение буквально дневных часов. Этого можно избежать с помощью аккумуляторной системы хранения энергии и/или резервного генератора, которые являются дорогостоящими, но важными источниками устойчивости для многих автономных систем солнечной энергии.

Подключенные к сети системы с накоплением энергии

Использование сети имеет свои преимущества, и это не обязательно означает потерю способности генерировать электроэнергию в случае отключения электроэнергии. Однако сохранение этой возможности в дополнение к подключению к сети обычно требует большего количества оборудования и затрат.

Одним из основных преимуществ системы солнечной энергии, подключенной к сети, является чистое измерение, механизм выставления счетов, который дает кредит домам, работающим на солнечной энергии, за отправку дополнительной солнечной энергии в сеть. Подключение к сети также обеспечивает безопасность, поскольку сеть действует как система накопления энергии, когда для питания вашего дома недостаточно солнечного света.

Тем не менее, реальная система хранения энергии может иметь ценность, особенно если вы хотите, чтобы свет оставался включенным во время отключения электроэнергии. В системе «солнечная энергия плюс аккумулятор» литий-ионные батареи обычно используются для хранения дополнительной энергии, используемой в течение дня, в идеале сохраняя достаточно электроэнергии для питания дома ночью или ранним утром и поздним вечером, когда уровень солнечного света ниже. Среднее домашнее хозяйство в США использует около 30 киловатт-часов (кВтч) электроэнергии в день, а типичная солнечная батарея имеет емкость хранения около 10 кВтч. Солнечные батареи дороги, часто они стоят тысячи долларов помимо стоимости установки.

Однако из-за опасностей изоляции одни только батареи вряд ли избавят вас от ограничений, связанных с подключением к сети. Накопление энергии может помочь поддерживать стабильное электроснабжение в отсутствие сети, но для того, чтобы вырабатывать электроэнергию в первую очередь во время отключения, солнечная энергосистема должна быть способна временно отключаться от сети.

В такой «островной» солнечной энергетической системе может потребоваться специальный инвертор для отключения и повторного подключения к внешней сети, обеспечивающий защиту работников коммунальных служб и потенциально обеспечивающий безопасное производство электроэнергии с помощью фотоэлектрических панелей во время отключения электроэнергии.В автономном режиме система может быть настроена для питания всего дома или, чаще, только определенных критических нагрузок, таких как отопление, охлаждение и охлаждение. И, чтобы продолжать игнорировать ночное отключение электроэнергии, островной системе также потребуется какое-то хранилище энергии и, возможно, резервный генератор.

Подключенные к сети системы без накопления энергии

Аккумулирование энергии является дорогостоящим дополнением к солнечной энергетической системе, и, наряду с затратами на возможности изолирования, оно может не стоить своей цены только для того, чтобы избежать относительно редких и, как правило, незначительных неудобств, связанных с отключением электроэнергии.

В местах с надежным питанием от сети бытовые фотоэлектрические системы обычно подключаются к сети без резервного аккумулятора, что позволяет сэкономить деньги, допуская случайные перебои в подаче электроэнергии. Возможно, ему не хватает устойчивости автономных и изолированных систем, но это более дешевый вариант, который может сделать солнечную энергию доступной для большего числа людей.

Часто задаваемые вопросы
Почему ваша солнечная батарея не работает, когда электричество отключено?

Ваша солнечная батарея не будет работать во время региональных отключений электроэнергии, если она подключена к сети. Когда отключится электричество, коммунальные предприятия предотвратят подачу электроэнергии по линиям электропередач, чтобы защитить рабочих.

Работают ли солнечные батареи при отключении электроэнергии?

Да, солнечные батареи работают только на солнечной энергии. Большинство из них имеют специальную функцию затемнения, которая автоматически активируется при отключении питания. Он должен поддерживать работу основных приборов.

Может ли дом работать исключительно на солнечной энергии?

Дом действительно может работать только на солнечной энергии, если в нем есть полная солнечная установка, включая несколько батарей. Без батареи ваша автономная система будет работать только тогда, когда активно светит солнце. Батарея хранит солнечную энергию, собранную панелями, и в среднем доме потребуется как минимум две или три батареи для поддержания полной мощности.