本文較為有趣且有一定參考價(jià)值,全文共5432字,27張圖片,預(yù)計(jì)閱讀需要20-30分鐘
筆者住五層公寓頂樓,南北各有一個(gè)平臺,坡面屋頂,2000年前后的磚混結(jié)構(gòu)商品房,差不多是中國第一批商品房,由于年代久遠(yuǎn),2016年屋頂開始漏水,維修過一次,但兩年一過,又開始漏了,本打算安裝一個(gè)玻璃陽光房,既可以防漏,冬天又可以當(dāng)大棚養(yǎng)花種草,但一算價(jià)格,20平方米的玻璃陽光房,至少也得1萬元左右,而且夏天陽光房不但不隔熱,還在加熱,所以一直沒安裝陽光房。
自從供電價(jià)格從固定價(jià)格變更為階梯價(jià)格以后,每年的6月開始使用空調(diào)后,每個(gè)月的電費(fèi)都要超過400元(三檔電價(jià)格大概0.7元/度),綜合全年用電價(jià)格至少在4000元左右,如果做個(gè)玻璃陽光房,花費(fèi)也不少。
2018年,偶然在淘寶上瀏覽,發(fā)現(xiàn)太陽能發(fā)電板降到差不多2元/瓦了,既然太陽能發(fā)電板價(jià)格降了這么多,何不用太陽能板遮陽擋雨呢,既了卻了防雨隔熱的心愿,副產(chǎn)品還能發(fā)電,一舉兩得,何樂而不為呢?這才實(shí)施了很久以前的計(jì)劃。
但是,由于我們國人有相當(dāng)一部份人有互相拆臺的天性,我只能安裝高成本有鉛酸電池污染的離網(wǎng)電站,而不是有補(bǔ)貼的并網(wǎng)電站,為什么?因?yàn)椋易≡谛^(qū)頂樓,屋頂按法律規(guī)定,是屬于全體業(yè)主的,雖然,屋頂漏水,如果我自己修,樓下業(yè)主從來不會主動給我錢,雖然,樓下業(yè)主在樓頂安裝太陽能熱水器時(shí),從來沒找我簽過字,但是,一旦我在樓頂安裝并網(wǎng)電站,找樓下業(yè)主簽字時(shí),不排除一些小人,有自己得不到好處你也別想得到好處的拆臺想法的人不給你簽字,另外,小區(qū)物業(yè)由于要推卸一些安全生產(chǎn)的責(zé)任,也不可能給你簽字,這樣一來,在公共產(chǎn)權(quán)屋頂安裝并網(wǎng)電站的可能性幾乎為零。這就是我安裝離網(wǎng)電站的原因。
因?yàn)橐郧皬膩頉]接觸過太陽能光伏發(fā)電,是摸著石頭過河,走了不少彎路,浪費(fèi)了不少錢,所以共折騰了二次。
第一次,采用鉛酸電池儲能方案,因?yàn)檎也坏奖阋藢?shí)惠的鋰電池,也沒認(rèn)識到鉛酸電池的充放壽命很短,所以,當(dāng)時(shí)買逆變器也沒考慮到要買那種可以設(shè)置電池類型的型號,只買了個(gè)6千瓦的鉛酸電池工頻逆變器,太陽能板選了兩種,一種單晶,一種多晶,并不是因?yàn)槲夷X子不好使用兩種不同的電板瞎折騰,是想要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下兩種太陽能發(fā)電板的性能特點(diǎn)是不是象網(wǎng)上說的一樣,網(wǎng)上查資料說單晶和多晶價(jià)格差不多,效率也不相上下,但多晶弱光性能稍好,反正價(jià)格差不多,所以,單晶和多晶各安裝2千瓦。
第一次安裝的多晶板
第一次用的鉛酸電池
6千瓦逆變器
600瓦風(fēng)機(jī),由于平時(shí)經(jīng)??吹斤L(fēng)光互補(bǔ)的太陽能路燈,所以也想折騰風(fēng)光互補(bǔ)型的太陽能發(fā)電站,還安裝了一套600W的風(fēng)力發(fā)電機(jī),沒想到,理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)很骨感,五層的樓房,并不高,所以,頂樓風(fēng)力并不大,600W風(fēng)機(jī)一年也就能發(fā)個(gè)10來度電,這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)算是打水漂了。
第一次安裝的風(fēng)光互補(bǔ)控制器
離網(wǎng)型電站還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),就是電網(wǎng)停電了還能有電用,缺點(diǎn)么,就是成本高,沒有補(bǔ)貼。
大概框算了一下,建一個(gè)2KW的太陽能+600W風(fēng)能互補(bǔ)電站的成本是18000元(包括購買的安裝工具),按4000元一年的電費(fèi)計(jì)算,5年收回投資,考慮到蓄電池的使用壽命也只有5年左右(實(shí)際上我只用了半年多,就換掉了),感覺這成本已經(jīng)在可接受范圍之內(nèi)了,于是,說干就干。
在網(wǎng)上七七八八買了一大堆配件,耗時(shí)半個(gè)月,終于把整套系統(tǒng)安裝了起來,一個(gè)人安裝,沒有幫手,真是累死老夫了。
一大堆工具
經(jīng)過近一個(gè)星期的運(yùn)行,事實(shí)證明,風(fēng)力發(fā)電機(jī)在內(nèi)陸區(qū)基本沒什么作用的,因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定風(fēng)速是5級風(fēng)以上,也就是10米/秒的5級風(fēng)(36公里每小時(shí),也就是電瓶自行車全速前進(jìn)時(shí)的風(fēng)速),而內(nèi)陸地區(qū)風(fēng)力一般都是3、4級左右,只有冷空氣南下和臺風(fēng)時(shí),才會有5級以上大風(fēng),3、4級風(fēng)時(shí),雖然發(fā)電機(jī)的葉片在轉(zhuǎn)動,但是,發(fā)的電少得可憐,只有40來W的功率,連逆變器的空載功率都不夠用的。因此,除非住在大湖邊或者海邊或者草原沙漠環(huán)境,否則,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的投資價(jià)值并不高。但我已經(jīng)買來并安裝了,退不了了,只能當(dāng)個(gè)高價(jià)擺設(shè)吧。
太陽能電池板安裝時(shí),最好能避開陰影區(qū),因?yàn)椋稽c(diǎn)點(diǎn)小陰影(后面,我又安裝了4千瓦的薄膜太陽能電板,這種板抗陰影能力更好,這是后話),就會影響一組串并聯(lián)太陽能電池板的發(fā)電效率,我的露臺遮陽棚鋼架的一點(diǎn)點(diǎn)投影就讓一組1KW的發(fā)電量輸出減半了。
我的蓄電池組是150AH48V鉛酸蓄電池,4節(jié)12V,成本是3000元,理論儲電量是7度電,實(shí)際上,由于電池和逆變器的效率問題,實(shí)際能放出5度電就很不錯(cuò)了,而且,放電電流越大,放出的電能越少。也就是說,如果夏天開空調(diào)(我家變頻空調(diào),2臺平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)有1000多W),只能用2到3小時(shí),因此,如果想整個(gè)晚上都使用電池電量,那么起碼得要4組150AH的蓄電池,那是非常不經(jīng)濟(jì)的,因?yàn)橥砩瞎入娺€是很便宜的,如果想多儲能,最多安裝2組蓄電池,成本6000元,2年多收回電池投資(事實(shí)證明,我太樂觀了,雖然后來又加了二組鉛酸電池,但最后還是按廢品處理掉了)。
2kW的太陽能電池板,一般陽光好的日子,基本上可以發(fā)電12度電左右,夏天只能發(fā)10度左右,因?yàn)樘柲馨逵袩崴p問題,因此在白天,基本上可以滿足夏天開空調(diào)的開銷,并且還能有多余的電存儲在蓄電池中。
太陽能電池控制器是可以并聯(lián)使用的,因此,系統(tǒng)擴(kuò)展性并不成問題,我用的是具有MPPT和物聯(lián)網(wǎng)功能的控制器,是小廠品牌,質(zhì)量不是很穩(wěn)定,四臺中,有兩臺已經(jīng)返修過了,所以,我沒有拍照片,以免廣告嫌疑。
2千瓦系統(tǒng)運(yùn)行了大概三個(gè)多月,證明我還是樂觀了,夏天這點(diǎn)電還是不夠用,于是,又買了2千瓦的單晶板,又花了4000元。
其實(shí),4千瓦在陰雨天也不夠用,于是,第二次折騰開始了。
在閑魚上發(fā)現(xiàn)了一種薄膜太陽能發(fā)電板,馬來西亞生產(chǎn)的,美國品牌,first solar,二手價(jià)格和新的單晶多晶板差不多,查資料得知,這種發(fā)電板叫碲化鎘薄膜光伏板,據(jù)說弱光發(fā)電和抗陰影能力很強(qiáng),為了求證是否屬實(shí),就又買了40塊板子,每塊板117.5瓦,共4.7千瓦,加上原來的4.1千瓦,總共有8.8千瓦了。
我們國內(nèi)也有一家生產(chǎn)薄膜太陽能發(fā)電板的公司,叫漢能,但漢能的板很貴,而且單位面積的效率上好像還不太行,比不上first solar,淘寶上也有小廠的薄膜電池板,很便宜,但我不敢買,不知道壽命如何。
因?yàn)樵黾拥搅?千瓦了,原來的坡面屋頂安裝的單晶和多晶需要拆下來移動到露臺遮陽棚頂上,薄膜電板安裝在東邊坡面屋頂上,單晶和多晶安裝在西邊的遮陽棚上,因?yàn)檎陉柵锉容^高,過了中午12點(diǎn),遮陽棚的陰影就擋住了東邊坡面頂上的薄膜板,但薄膜板抗陰影,所以,需要把薄膜板安裝在東邊。
這一移,又半條老命沒有了。
移動到遮陽棚上的單晶和多晶
坡面上的薄膜電板
太陽能板總算安裝完了,接下來要折騰電池了,經(jīng)過半年多的折磨,我的鉛酸電池儲電量只剩下一半左右,后悔啊,大電流深度放電是鉛酸電池的大忌,這不,陸陸續(xù)續(xù)買了7200元錢的鉛酸電池,半年就報(bào)廢了,賣廢品只值2000來元,血的教訓(xùn)啊。
鐵鋰電池
滅火器和電池
發(fā)電情況,有一個(gè)控制器返修去了,所以發(fā)電量為零。
從閑魚上找了家賣基站用二手鐵鋰電池的商家,載上我的鉛酸電池,當(dāng)廢品賣給他,添加點(diǎn)錢,買了16具4850鐵鋰電池,因?yàn)閾?jù)說鐵鋰電池有2000次循環(huán)壽命,這種基站電池循環(huán)次數(shù)非常小,也不知道是不是真的,反正比鉛酸電池強(qiáng),花了12000元,加上鉛酸電池折價(jià)2000元,差不多花了14000元的樣子。
安裝好后,發(fā)現(xiàn),確實(shí)不錯(cuò),畢竟是二手貨,容量參差不齊,大概可以儲存35度電,三臺空調(diào)用一個(gè)晚上一點(diǎn)問題都沒有。
這中間有一個(gè)小插曲,我的6千瓦逆變器,什么都能帶得動,但是,我的西門子滾桶洗衣機(jī)的脫水功能就是不行,脫水桶速度上不去,估計(jì)是功率因素的關(guān)系,為此還花了180元買了個(gè)示波器,為得就是看看這逆變器的波形到底是什么樣的。
品牌逆變器
后來,又在閑魚上找到了一臺基站用的3500瓦(5000VA)機(jī)架式逆變器,說是純正弦波,賣回來用示波器看了一樣,貌似確實(shí)是正弦波,這臺逆變器倒是可以讓我的洗衣機(jī)正常脫水了,也不知道是不是因?yàn)楣β室蛩氐脑颉?/p>
平面地形安裝,如果帶傾角,得按傾角投影面積和陰影留空區(qū)來計(jì)算,如果你所處的位置緯度不高,一般5-10度的傾角就夠用了,陰影留空區(qū)計(jì)算如下:
就是說,傾角越大,留空區(qū)越長,但是,固定式太陽能板的傾角,對發(fā)電效率影響并不大,所以,中低緯度地區(qū),傾角設(shè)計(jì)成10-30度為佳,可以充分利用土地面積。當(dāng)然,如果場地夠大,傾角就設(shè)計(jì)成春秋分日的太陽高度角就行了。
10度傾角情況下,一塊板的最小占地面積是2平方米,130平方米的場地,理論上可以安裝65塊板,19.5KW??鄢?0%維護(hù)空間,大概可以安裝16KW左右的太陽能板。
如果需要擋雨,太陽能板就不能用壓板安裝了,需要在背面用電鉆鉆孔,用騎馬螺絲固定,這樣,太陽能板之前的縫隙,可以用防水膠帶封死,就不漏水了。
剛剛找到測溫槍測一下中午11點(diǎn)多時(shí)的溫度。
今天氣象預(yù)報(bào)氣溫是27-34度
朝北的書房空調(diào)剛開沒多久,溫度29度,天花板溫度34度
朝南的客廳未開空調(diào),天花板溫度也是34度
朝南閣樓,有太陽能板的屋頂溫度36度
朝東的坡面屋頂溫度,無太陽能板38度
朝南天臺地面溫度45度
太陽能板背面溫度50度。
總結(jié)一下經(jīng)驗(yàn):
1、根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn),在南方多雨的地區(qū),家庭用離網(wǎng)太陽能發(fā)電站,功率在10千瓦左右最合適,晴天每千瓦可以發(fā)5-6度電,10千瓦能發(fā)50到60度電,按二臺空調(diào)計(jì)算,用儲能40度電的電池儲存,可以用72小時(shí)。因?yàn)榘滋炜梢灾苯佑冒l(fā)的電,不用儲存。這樣,曬一天,夠陰雨天用二天。
2、千萬不要用鉛酸電池,也不要用鐵鋰電池以外的鋰電池,鐵鋰電池雖然比能量小,但安全性比三元鋰電池高,價(jià)格也比三元便宜。我有二個(gè)電池組的二個(gè)電芯鼓包了(軟包電芯),用針刺破外包裝,屁事沒有。不過,滅火器還是需要準(zhǔn)備的。
3、城市里千萬不要安裝風(fēng)力發(fā)電,浪費(fèi)錢。
4、有條件的,逆變器盡量選擇基站用的正規(guī)逆變器,雖然,淘寶上一些規(guī)模較大逆變電源廠生產(chǎn)的逆變器質(zhì)量還可以,但畢竟比不上正規(guī)機(jī)架式逆變器。
5、經(jīng)常檢查蓄電池的電芯電壓,雖然保護(hù)電路很完善,但是,電芯損壞了,也不適宜長時(shí)間留在電池箱里進(jìn)行充放電,以免著火。
6、太陽能電池板盡量串聯(lián)到100伏左右,這樣可以減小太陽能板到控制器之間的電纜的截面積,省錢,也安全,不過,檢修時(shí)要注意,100伏電壓也能電死人的。
7、光伏板的傾角問題,最佳傾角當(dāng)然應(yīng)該是春秋分日的太陽高度角,但是,有的時(shí)候,沒有條件做這么大的傾角,其實(shí),水平安裝和最佳傾角安裝的效率只差5%到10%左右。沒有條件的完全可以水平安裝。
8、固定太陽能板的架子,最好的當(dāng)然是鋁合金的,強(qiáng)度和耐腐蝕性能都不錯(cuò),但是造價(jià)太昂貴,不劃算,所以,我選擇了熱鍍鋅鋼材,一定要熱鍍的,冷鍍的壽命不長,搭架子最好全部用不銹鋼螺絲,不要用焊接,因?yàn)楹附訒茐腻儗印2鹧b也麻煩。
9、太陽能發(fā)電板使用多年以后,會有衰減,最大衰減量是25%左右,所以,最好還能預(yù)留25%安裝面積,供以后擴(kuò)展用。
10、二手鐵鋰電池,最終有多少循環(huán)壽命,沒個(gè)二三年時(shí)間觀察,誰也不知道,從電池的屏幕上讀取的參數(shù)來看,這種電池只循環(huán)了很少的次數(shù),因?yàn)榛居眠@種電池做后備用,停電時(shí)才會啟動,符合邏輯,但是,畢竟這種退役電池,肯定是有缺陷了,才會退役,所以,需要買個(gè)十來個(gè)電芯備用著,鋰電池不會象鉛酸電池,慢慢衰減,鋰電池說壞就壞,軟包電池壞掉了,一般會鼓包,鼓得跟個(gè)氣球似的,鐵鋰電池鼓包了用針戳破包裝放氣即可取出更換,不會著火。
11、鋰電池組對電芯的一致性要求比較高,不然,可能不能滿容量充放電,所以,采購來的電芯要分容匹配,業(yè)余條件下,不可能用昂貴的分容儀器分容,只需要用內(nèi)阻儀就可以分容了,一般鋰電池,內(nèi)阻差不多的,容量也不會差很大。
12、微鼓電芯不要采購,這種電池差不多快壽終正寢了。
13、太陽能發(fā)電板如果要發(fā)揮最大的效率,最好就是一直和太陽光垂直,但這是不可能的,受到地形和成本的限制,不可能全天都能和太陽光垂直,所以,如果條件不允許,可以水平安裝,或者小傾角安裝,因?yàn)楹妥罴褍A角安裝相比,水平安裝只損失10%左右的效率,還能接受。損失的效率,可以用增加10%的安裝量來彌補(bǔ)。
14、太陽能電池板,不要象我一樣,搞這么多類型,不太好維護(hù)和擴(kuò)展,我只是喜歡折騰,才安裝三種板,如果你不喜歡太折騰,還是安裝一種板比較好,單晶,多晶,薄膜,都有自己的特點(diǎn),安照你所處位置的環(huán)境來選擇,雨天比較多的用多晶,想長壽命的用單晶,周圍高大建筑比較多的選擇薄膜,有鋁膜反光層防水的屋頂用雙面發(fā)電板。
15、太陽能板的匯流線纜選擇4平方或者6平方的銅線,足夠了,但串并聯(lián)的線,需要用冷壓鉗做冷壓接,千萬不要用刺破頭的線夾,或者就手工絞接,這個(gè)需要運(yùn)行20年,這種絞接或刺破頭的辦法不太可靠。
我早就知道,這貼子一出,一定會有很多人問,多少年收回成本?
我想反問,您買的任何一件家用電器,任何消費(fèi)品,除了房子,您買到過收回成本的東西了嗎?
這種發(fā)電站,當(dāng)時(shí)安裝的初衷,是擋雨隔熱,副產(chǎn)品是發(fā)電,發(fā)電就是賺到了。
退一步說,按年用電量4000元計(jì)算,3.5萬的投資,年化回報(bào)率是11.43%,還有什么理財(cái)產(chǎn)品有這么高的收益率?
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作者:cxdszyj
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