家用风力涡轮机和太阳能电池板,哪个更好

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在美国,发电占全国温室气体排放的25%,略低于排放最多的行业——交通运输(占29%)。大约60%的电力来自化石燃料——包括天然气、煤炭和石油——尽管这种能源无疑是污染最严重的。增加了气候危机的担忧推动了许多人在家里安装风力涡轮机或太阳能电池板。

两者都有利弊。风力涡轮机需要更多的空间(当然,丰富的风),但远远超过大多数太阳能电池板的效率。太阳能电池板更便宜,更可靠但更难回收。这是更好的可再生能源来取决于许多因素,从地理位置到预算。

国内太阳能电池板

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太阳能电池板可以安装在屋顶上或地面安装转换阳光为电能的家庭。嵌板本身是由光伏电池含有两层半导电材料,如硅。

房屋太阳能电池板可以在150到370瓦的太阳能之间产生,具体取决于其尺寸和效率。根据太阳能电力公司的运行厂,典型的住宅面板为65乘39英寸(约17.5平方英尺),效率为15%至20%。一台290瓦的太阳能电池板每天有五个小时的直射阳光,每天将产生1,450瓦 - 约1.5千瓦时。考虑到美国的普通房屋每天使用约29千瓦时,需要20个住宅太阳能电池板来完全抵消电费。

大多数AT-HOME太阳能系统连接到网格 - 即“网格” - 常规实用仪,除非它们包含自己的太阳能电池库,可以存储能量。当太阳不闪耀或栅格下降时,有太阳能电池组允许房主挖掘自己的能量储备。然而,太阳能电池组可以花费5,000美元到7,000美元。

家庭太阳系的成本

根据非营利组织可持续能源中心,房屋太阳能系统每瓦的价格为3%至5美元。5千瓦是平均住宅系统,前期成本为15,000美元至25,000美元 - 不包括可选的太阳能电池组。然而,联邦投资税收税和国家和地方奖励可用于抵消成本。

好消息是,住宅太阳能系统几乎可以自由维护。它们几乎没有维护保存偶尔清洁,并且经常带有20或25年的保修。面板良好的面板可以持续20至30年。

对环境造成的影响

虽然太阳能是100%可再生,但它不是完全碳中性的。太阳能发电本身不产生温室气体排放;但是制造业和回收面板做。制造光伏面板需要使用有毒化学品- 氢氧化钠和氢氟酸 - 加上丰富的水和电力。材料 - 硅,玻璃,塑料和铝的混合物也使这些面板难以回收。如今,制造商和各州开始提供光伏模块收纳程序。

考虑到所有东西,为整个房屋提供足够的太阳能来动力,可以通过报告的80%降低您的家庭碳足迹(仅从电力)。

家庭风力涡轮机

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风力涡轮机是在家中产生清洁能量的另一种方式。它们由连接到转子的螺旋桨式刀片组成,栖息在塔上,理想地高于周围的树木和建筑物。叶片的转动使转子旋转并向发电机发送动能,这将其转换为可用的电能(AC)。

和住宅太阳能系统一样,国内风力涡轮机可以是并网的——能量通过一个特殊的逆变器发送到电网——也可以是离网的,这需要一个深循环电池组。你也可以有一个既上又离网的系统,这需要特殊的逆变器和电池组。这是一个很有吸引力的选择,因为它确保你不会在长时间无风或电网中断时失去电力。

居住风力涡轮机通常为3至6英尺,直径至少为100英尺高。一般规则是将涡轮机30英尺设置在塔的300英尺半径内的任何障碍物上方。这阻碍了城市绿色能源的寻求者,因为大多数分区法令将建筑物的高度限制在35英尺或100英尺。

风力涡轮机可以提取通过它们的大约50%的能量,与家庭太阳能电池板的效率为15%至20%相比。美国能源部表示,典型的住宅风力涡轮机可以生产400瓦至20千瓦的能量。单个4.5千瓦涡轮机将在平均风速为14英里/小时的位置产生900千瓦时(关于全国平均值)。

当然,风是否是有效的能量来源在很大程度上取决于位置。风力涡轮机在较少的障碍物上工作,距离较少的偏远地区。美国能源部推荐风力为生活在一个平均年风速至少10英里/小时的地区的人。

成本

尽管家庭风力系统的成本因地点而异,但2019年的平均价格为每千瓦8300美元(因此,一个完全抵消平均电费的系统约41,500美元)。这与住宅太阳能系统的成本增加了两倍,而涡轮机往往比太阳能电池板更具成本,因为它们易于风损坏和雷击,并且通常只能由专业技术人员修理。再次,税收抵免和激励措施可用。

对环境造成的影响

风能是目前最清洁的能源之一,每千瓦时产生的二氧化碳排放量仅为4克,而太阳能为6克,天然气为78克,煤炭为109克。这包括风力涡轮机的制造,运输,运行和处置,该风力涡轮机设计为持续约20年。188bet下载然而,也许更令人担忧的环境缺陷是风力涡轮机可以减少和降低自然栖息地,以及它们的不断纺纱刀片有时与蝙蝠和鸟类碰撞

太阳能或风电更好吗?

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太阳能和风能都有很大的好处,它们都比传统的化石燃料发电更加环保,尽管价格要贵得多。哪种方式最适合您,很大程度上取决于您的空间和预算。太阳能电池板通常更便宜,更紧凑,在城市和郊区环境中更容易被接受。它们也被认为是一种更可靠的能源,因为它们可以在阴天吸收光,而涡轮机只在有风的时候才旋转。

但总体而言,风力是更有效和环保的选择。涡轮机可以利用来自风的50%的动能,而今天的光伏电池板利用太阳的距离太阳能的15%至20%。风力电源目前具有较低的碳足迹,而不是太阳能功率,单个家庭只需要一个五千瓦涡轮机以完全电力,而不是20个太阳能电池板。

尽管太阳能电池板比风力涡轮机产生更多可预测的能源输出,但后者在晚上继续利用能源,而前者只在白天工作。另外一个好处是,找到美国制造的风力涡轮机可能比找到国内采购的太阳能电池板更容易,因此可以消除国际航运的碳足迹。大多数太阳能电池板设备是从亚洲(特别是马来西亚、中国、韩国和越南)进口的,而风力涡轮机组件在国内40%至90%之间。

完全脱离网格如果不用担心间歇性停电,最好的(也是最昂贵的)选择也许是同时安装太阳能和风能系统。这样,你几乎可以保证在漫长的冬夜和低风时期都有电。

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