Planung eines Solar-Haussystems

- Jul 11, 2017-

Ob eine elektrische Solaranlage für Sie funktioniert, hängt von der verfügbaren Sonne (Ressource), dem verfügbaren Platz für die benötigte Systemgröße, der Wirtschaftlichkeit der Investition und den erforderlichen lokalen Genehmigungen ab. | Foto mit freundlicher Genehmigung von Thomas Kelsey / US Department of Energy Solar Decathlon

Um zu bewerten, ob eine elektrische Solaranlage für Sie funktioniert, sollten Sie Folgendes beachten:

  • Ihre verfügbare Solarressource - haben Sie während des ganzen Jahres einen klaren und ungehinderten Zugang zu Sonnenlicht für den Großteil oder den ganzen Tag?

  • Die Systemgröße - haben Sie ein Dach oder eine Fläche, die groß genug ist, um es aufzunehmen?

  • Die Wirtschaftlichkeit - ist es die Investition wert?

  • Lokale Genehmigungen und Covenants - Gibt es Probleme bei der Installation eines Systems?

Bewertung der Solarressourcen Ihrer Website

Die Solarressourcen in den Vereinigten Staaten sind ausreichend für Solarstromsysteme - auch bekannt als Photovoltaik (PV) -Systeme - weil sie sowohl direktes als auch gestreutes Sonnenlicht nutzen können. Die Menge an Elektrizität, die an einem bestimmten Ort erzeugt wird, hängt jedoch davon ab, wie viel von der Sonnenenergie sie erreicht. So arbeiten PV-Anlagen am effizientesten im Südwesten der USA, wo die größte Menge an Sonnenenergie anfällt.

Bevor Sie eine PV-Anlage kaufen, sollten Sie sicher sein, dass Ihr Standort genügend Solarenergie hat, um Ihren Strombedarf effizient und wirtschaftlich zu decken. Ihr lokaler Systemlieferant kann für Sie eine Solar-Site-Analyse durchführen oder Ihnen zeigen, wie Sie das selbst tun.

Bei der Bewertung Ihrer Website müssen Sie sowohl die geografische Ausrichtung als auch die Neigung Ihrer Solarmodule - PV-Module - berücksichtigen, da beide die Leistung Ihres Systems beeinträchtigen können.

Die Wirtschaftlichkeit eines kleinen solaren elektrischen Systems

Die Wirtschaftlichkeit einer Solarstromanlage oder PV-Anlage wird durch die Kapital- und Betriebskosten bestimmt. Die Investitionskosten beinhalten die anfänglichen Kosten für die Planung und Installation einer PV-Anlage. Die Betriebskosten beinhalten die Kosten für die Wartung und den Betrieb der PV-Anlage über die Nutzungsdauer.

Zu den Faktoren, die sich sowohl auf die Kapital- als auch auf die Betriebskosten auswirken, gehören:

  • Systemkomponenten

  • Systemgröße

  • Ob ein System netzgekoppelt ist oder alleine steht (netzunabhängig)

  • Solare Ressource an Ihrem Standort (Sonneneinstrahlung).

Stromverbrauch

Bevor Sie Systemkomponenten auswählen und eine PV-Anlage für ein bestehendes Haus dimensionieren, sollten Sie Ihre Energieverbrauchsmuster bewerten und versuchen, den Stromverbrauch Ihres Hauses zu reduzieren. Sie können mit einer Lastanalyse beginnen, die folgende Aufgaben umfasst:

  • Betrachten Sie Ihre Stromrechnungen im letzten Jahr

  • Energieverbrauch berechnen

  • Konsumtrends erkennen.

Indem Sie Ihre "Energiegewohnheiten" verstehen und energieeffizienter werden, können Sie die Größe der PV-Anlage, die Sie benötigen, reduzieren und sowohl Ihre Kapital- als auch Ihre Betriebskosten senken.

Wenn Sie ein neues Zuhause entwerfen, sollten Sie mit dem Bauunternehmer und dem Solarfachmann zusammenarbeiten, um Ihre PV-Anlage in Ihr ganzes Haussystem einzubauen - ein Ansatz für den Bau eines energieeffizienten Hauses.

PV Kosten Überlegungen

Fragen Sie Ihren PV-Anbieter, wie viel Strom Ihre neue PV-Anlage pro Jahr produzieren wird (gemessen in Kilowattstunden) und vergleichen Sie diese Zahl mit Ihrem jährlichen Stromverbrauch (Nachfrage genannt), um eine Vorstellung davon zu erhalten, wie viel Sie sparen. In der Regel sinken die Kosten pro Kilowattstunde, wenn Sie die Größe des Systems erhöhen.

Sie sollten auch den Kaufpreis von Strom aus Versorgungsnetzen mit den höheren Kosten kleinerer PV-Anlagen vergleichen. PV-generierter Strom ist in der Regel teurer als herkömmlicher, mit Strom versorgter Strom. Diese Kosten variieren jedoch je nach geografischer Lage.

Solarrabattprogramme, Subventionen und andere Anreize können dazu beitragen, PV kostengünstiger zu machen. Steueranreize können eine Befreiung von der Umsatzsteuer auf den Erwerb von PV-Anlagen, eine Befreiung von der Grundsteuer oder staatliche Einkommensteuergutschriften beinhalten, die allen Verbrauchern einen wirtschaftlichen Nutzen bringen, indem sie hohe Kapitalkosten senken.

Einige Solarrabattprogramme sind auf einen bestimmten Dollarbetrag begrenzt. Ein Solarstromsystem, das dieser Obergrenze entspricht, maximiert daher den Nutzen des Solarrabatts.

Viele Hausbesitzer nutzen PV-Systeme, weil andere Erwägungen - wie Umweltvorteile und Energieunabhängigkeit - das Gleichgewicht zu ihren Gunsten ausrichten.

Genehmigungen und Bündnisse

Bevor Sie eine elektrische Solaranlage kaufen, erforschen Sie Ihre lokalen Erlaubnis- und Nachbarschaftsbündnisanforderungen.

Sie müssen wahrscheinlich Genehmigungen von Ihrer Stadt oder der Bezirksgebäude-Abteilung erhalten. Dazu gehören eine Baugenehmigung, eine elektrische Genehmigung oder beides. In der Regel wird sich Ihr PV-Anbieter darum kümmern und den Preis der Genehmigungen in den Gesamtsystempreis einrollen. In einigen Fällen weiß Ihr PV-Anbieter jedoch möglicherweise nicht, wie viel Zeit oder Geld für die Erteilung einer Genehmigung benötigt wird. Wenn dies der Fall ist, kann diese Aufgabe auf Zeit- und Materialbasis bewertet werden, insbesondere wenn zusätzliche Zeichnungen oder Berechnungen an die Genehmigungsbehörde geliefert werden müssen. Stellen Sie in jedem Fall sicher, dass die Genehmigungskosten und Verantwortlichkeiten zu Beginn bei Ihrem PV-Anbieter vor Beginn der Installation berücksichtigt werden.

Die Anforderungen an den Code für PV-Anlagen variieren von Land zu Land, aber die meisten basieren auf dem National Electrical Code (NEC). In Artikel 690 des NEC sind die Anforderungen für die Planung und Installation sicherer, zuverlässiger und codekonformer PV-Systeme formuliert.

Wenn Sie als eine der ersten Personen in Ihrer Gemeinde eine PV-Anlage installieren, hat Ihre lokale Bauabteilung möglicherweise keine Erfahrung in der Genehmigung eines dieser Systeme. Wenn dies der Fall ist, können Sie und Ihr PV-Anbieter den Prozess beschleunigen, indem Sie eng mit Beamten zusammenarbeiten, um sie über die Technologie zu informieren. 38232_solar_install.jpg

Wenn Sie leben, wo ein Hausbesitzerverband ein Solarstromsystem genehmigen muss, müssen Sie oder Ihr PV-Anbieter wahrscheinlich Ihre Pläne einreichen und eine Genehmigung einholen, bevor Sie mit der Installation Ihrer PV-Anlage beginnen. Einige Landesgesetze schreiben jedoch vor, dass Sie das Recht haben, eine Solaranlage in Ihrem Haus zu installieren.

Weitere Informationen zu staatlichen und gemeinschaftlichen Vorschriften und Anforderungen finden Sie in der Planung für ein kleines System für erneuerbare Energien.

Einzelne kleine elektrische Solaranlagen

Eine autonome Solarthermie oder PV-Anlage funktioniert "netzunabhängig" - sie ist nicht an ein Stromnetz angeschlossen, das von einem Versorgungsunternehmen betrieben wird.

Eine eigenständige PV-Anlage ist sinnvoll, wenn eine der folgenden Bedingungen zutrifft:

  • Sie leben an einem abgelegenen Ort, an dem das System kosteneffektiver wäre, als eine Stromleitung zu einem Netz zu verlängern.

  • Sie denken über ein hybrides elektrisches System nach, das sowohl ein PV-System als auch ein kleines elektrisches System verwendet.

  • Sie benötigen minimale Mengen an Strom; zB Bewässerungssteuerungsausrüstung und Fernsensoren.

Jeder kann die Solarbeleuchtung im Freien nutzen - eine eigenständige PV-Anwendung.

Weitere Informationen finden Sie unter Eigene Energiesysteme.

Netzgekoppelte kleine elektrische Solaranlagen

Eine netzgekoppelte Solar- oder PV-Hausanlage erhält Notstrom vom Netz eines Versorgungsunternehmens, wenn die PV-Anlage nicht genügend Strom erzeugt. Wenn das System überschüssige Leistung erzeugt, muss das Stromversorgungsunternehmen die Leistung über eine Mess- und Tarifanordnung erwerben.

Net Metering ist das beste Arrangement. Im Rahmen dieser Vereinbarung zahlt der Stromversorger im Wesentlichen den Verkaufspreis für den Strom, den Sie in das Netz einspeisen.

Weitere Informationen finden Sie unter Netzgebundene Heimenergiesysteme.

Einschätzung der Energiekosteneinsparungen für netzbetriebene PV-Systeme

Mithilfe der nachstehenden Gleichung können Sie die jährliche Stromerzeugung und Stromkostenersparnis für eine netzgekoppelte elektrische Solaranlage mit einer Nettodosieranordnung schätzen.

  • Bestimmen Sie die Größe der PV-Anlage in Kilowatt (kW). Ein typischer Bereich reicht von 1 bis 5 kW. Dieser Wert ist der Eingang "kW von PV" für die folgende Gleichung.

  • Wählen Sie basierend auf Ihrem geografischen Standort den Energieerzeugungsfaktor aus der folgenden Abbildung für die Eingabe "kWh / kW-Jahr" für die folgende Gleichung aus.

Stromerzeugung aus der PV-Anlage = (kW PV) × (kWh / kW-Jahr) = kWh / Jahr

Sie können Ihre jährliche Stromrechnung mit der folgenden Gleichung berechnen. Beachten Sie, dass die Wohnungsrate in Dollar pro kWh sein sollte; zum Beispiel wird eine Rate von 10 Cent pro kWh als 0,10 $ / kWh eingegeben.

Stromkostenersparnis = (kWh / Jahr) × (Residential Rate) = $ / Jahr

(Um Ihre monatliche Stromrechnung zu ermitteln, teilen Sie die letzte Zahl durch 12)

Zum Beispiel spart ein 2-kW-System in Denver, CO, bei einer Wohnenergie-Rate von 7 Cent / kWh etwa 266 $ pro Jahr: 2 kW × 1.900 kWh / kW-Jahr × 0,07 $ / kWh = 266 $ / Jahr (oder 22,17 $). /Monat).