Cara Memilih Panel Suria dan Sistem Sandaran Bateri

Semua orang sedang mencari cara untuk memastikan lampu menyala apabila bekalan elektrik terputus.Dengan cuaca yang semakin sengit menyebabkan grid kuasa di luar talian selama beberapa hari pada satu masa di sesetengah wilayah, sistem sandaran berasaskan bahan api fosil tradisional—iaitu penjana mudah alih atau kekal—kelihatan semakin tidak boleh dipercayai.Itulah sebabnya kuasa suria kediaman digabungkan dengan storan bateri (suatu industri khusus esoterik) dengan pantas menjadi pilihan persediaan bencana arus perdana, menurut lebih daripada sedozen pemasang, pengilang dan pakar industri yang kami temu bual.

Bagi pemilik rumah, bateri berbilang kilowatt yang dicas daripada panel suria atas bumbung menjanjikan daya tahan sekiranya berlaku bencana alam—sumber elektrik yang boleh dipercayai, boleh dicas semula, serta-merta untuk memastikan peranti dan peralatan penting berfungsi sehingga grid kembali dalam talian.Untuk utiliti, pemasangan sedemikian menjanjikan grid elektrik yang lebih stabil dan rendah karbon dalam masa terdekat.Begini cara anda boleh menyediakannya untuk rumah anda.(Tabahkan diri anda untukkejutan pelekat.)

Siapa yang patut mendapatkan ini

Kuasa sandaran semasa gangguan adalah penting bagi sesiapa sahaja yang ingin mengekalkan keselesaan asas dan kebolehan komunikasi.Skalakannya kepada sistem yang lebih besar, dan anda boleh melampaui asas, menyandarkan lebih banyak peralatan dan alatan untuk lebih banyak masa sehingga kuasa grid kembali.Penyelesaian ini terlalu disesuaikan untuk kami mengesyorkan bateri tertentu, untuk mencadangkan berapa kilowatt-jam storan yang anda perlukan untuk menjalankan rumah anda apabila grid tidak berfungsi, atau untuk menggariskan jumlah pengeluaran solar yang anda perlukan untuk memastikan bateri anda dicas.Perlu diingat juga, bahawa pembolehubah lain—termasuk keperluan tenaga, belanjawan dan lokasi khusus anda (hampir setiap negeri dan utiliti mempunyai program insentif, rebat dan kredit cukai sendiri)—semuanya menjadi faktor dalam keputusan pembelian anda.

Matlamat kami adalah untuk membantu anda memikirkan tiga perkara: soalan yang anda perlu tanyakan kepada diri sendiri tentang sebab dan sebab memasang sandaran bateri solar di rumah anda, soalan yang perlu anda ajukan kepada bakal pemasang apabila anda berjumpa dengan mereka, dan soalan sama ada sistem storan bateri terutamanya mewakili pelaburan dalam daya tahan rumah anda sendiri atau dalam grid masa depan secara keseluruhan."Itu sama seperti satu setengah jam pertama perbualan saya: memberitahu orang ramai perkara yang mereka perlu fikirkan," kata Rebekah Carpenter, pengasas Fingerlakes Reewables Solar Energy di bahagian utara New York.

Saya boleh nampak kenapa.Saya perlu meluangkan masa berjam-jam penyelidikan hanya untuk menyelidik semua selok belok, menyemak contoh pemasangan dan memainkan peranan sebagai bakal pembeli.Dan saya berempati dengan mana-mana orang yang membuat pelaburan ini.Anda akan menghadapi pelbagai keputusan utama—daripada pilihan kontraktor anda kepada reka bentuk dan pengilang sistem anda kepada pembiayaan.Dan semua itu akan dibalut dengan lapisan jargon teknikal.Blake Richetta, Ketua Pegawai Eksekutif pembuat bateriSonnen, berkata satu cabaran utama yang dihadapinya ialah hanya untuk menterjemah maklumat ini untuk pelanggannya, atau, seperti yang dikatakannya, untuk "menjadikannya sedap untuk orang biasa."Tidak ada cara mudah untuk menangani persoalan sama ada, bagaimana, dan mengapa anda perlu menggunakan storan bateri solar.

Mengapa anda perlu mempercayai kami

Sebelum saya memulakan panduan ini, satu-satunya pengalaman saya dengan tenaga suria telah diletak oleh pagar lembu berkuasa matahari di sebuah ladang di padang pasir yang tinggi.Jadi untuk memberi diri saya kursus ranap dalam storan bateri solar, saya bercakap dengan lebih daripada sedozen sumber, termasuk pengasas atau eksekutif enam pengeluar bateri;lima pemasang yang sangat berpengalaman, dari Massachusetts, New York, Georgia, dan Illinois;dan pengasas EnergySage, "pencari jodoh solar yang tidak berat sebelah” yang menawarkan nasihat percuma dan terperinci kepada pemilik rumah tentang semua perkara berkaitan solar.(Pemasang doktor haiwan EnergySage, yang kemudiannya boleh membayar yuran untuk dimasukkan ke dalam senarai kontraktor yang diluluskan syarikat.) Dalam usaha untuk memberikan pandangan yang luas serta pengetahuan yang mendalam, saya mencari pemasang di kawasan di negara ini yang tidak selalunya dilihat sebagai mesra suria, serta latar belakang yang pelbagai, termasuk yang menumpukan pada penyediaan tenaga solar kepada masyarakat luar bandar yang miskin.Lewat dalam proses, hanya untuk keseronokan, saya menyertai panggilan antara pemasang dan abang serta kakak ipar saya (bakal pembeli solar dan bateri di Texas), untuk mendengar jenis soalan yang ditanya oleh pakar kepada mereka (dan sebaliknya) tentang perancangan pemasangan baharu.

Apakah maksud solar dengan sandaran bateri, betul-betul?

Panel solar dengan storan bateri sandaran bukanlah perkara baharu: Orang ramai telah menggunakan sekumpulan bateri asid plumbum untuk menyimpan tenaga suria selama beberapa dekad.Tetapi sistem tersebut adalah besar, memerlukan penyelenggaraan yang kerap, bergantung pada bahan toksik dan menghakis, dan selalunya mesti ditempatkan dalam struktur kalis cuaca yang berasingan.Secara amnya, ia terhad kepada aplikasi luar bandar di luar grid.Panduan ini memberi tumpuan kepada apa yang dipanggil sistem solar terikat grid, di mana panel solar membekalkan kuasa kepada diri sendiri dan grid.Oleh itu, sebaliknya kita bercakap tentang bateri litium-ion moden, padat, berkapasiti tinggi yang pertama kali muncul pada tahun 2010-an.

Bagi kebanyakan orang, sistem pertama yang mereka dengar ialah Tesla's Powerwall, diumumkan pada 2015. Sehingga 2022, menurut pengasas EnergySage Vikram Aggarwal, sekurang-kurangnya 26 syarikat menawarkan sistem storan litium-ion di AS, walaupun hanya tujuh pengilang akaun untuk hampir semua pemasangan.Daripada bahagian tertinggi hingga terendah, pengeluar tersebut adalahEnfasa,Tesla,LG,Panasonic,SunPower,NeoVolta, danGenerak.Anda mungkin akan menemui beberapa nama ini semasa anda memulakan penyelidikan anda.Tetapi untuk memastikan anda memberi diri anda pilihan yang paling luas, adalah penting untuk bercakap dengan beberapa kontraktor, kerana kebanyakan mereka bekerja dengan hanya dua atau tiga pembuat bateri.(Perbezaan antara bateri sebahagian besarnya disebabkan oleh kimia, jenis kuasa input yang diambil, kapasiti penyimpanannya dan kapasiti bebannya, seperti yang diterangkan dalam perenggan berikut.)

Pada asasnya, bagaimanapun, semua bateri berfungsi dengan cara yang sama: Mereka menyimpan kuasa dari panel solar atas bumbung sebagai tenaga kimia pada siang hari, dan kemudian melepaskannya seperti yang diperlukan (kebiasaannya pada waktu malam, apabila panel solar melahu, serta semasa bekalan elektrik terputus) untuk memastikan peralatan dan lekapan rumah anda sentiasa berfungsi.Dan semua bateri hanya dicas melalui kuasa DC (arus terus), jenis yang sama yang dihasilkan oleh panel solar.

Tetapi di luar itu, terdapat banyak perbezaan."Bateri tidak dibuat sama," kata Aggarwal."Mereka mempunyai kimia yang berbeza.Mereka mempunyai watt yang berbeza.Mereka mempunyai ampere yang berbeza.Dan berapa banyak amperage boleh diekstrak daripada bateri pada masa tertentu, iaitu, berapa banyak peralatan yang boleh saya jalankan secara serentak?Tidak ada satu saiz yang sesuai untuk semua.”

Jumlah kuasa yang boleh disimpan oleh bateri, diukur dalam kilowatt-jam, sudah tentu akan menjadi faktor utama dalam pengiraan anda.Jika kawasan anda jarang mengalami pemadaman yang lama, bateri yang lebih kecil dan lebih murah mungkin sesuai dengan keperluan anda.Jika pemadaman kawasan anda bertahan lama, bateri yang lebih besar mungkin diperlukan.Dan jika anda mempunyai peralatan kritikal di rumah anda yang sama sekali tidak boleh dibiarkan kehilangan kuasa, keperluan anda mungkin lebih tinggi lagi.Ini semua perkara yang perlu difikirkan sebelum anda menghubungi bakal pemasang—dan profesional tersebut harus mendengar keperluan anda dan bertanya soalan yang membantu anda memperhalusi pemikiran anda.

Anda perlu mempertimbangkan beberapa perkara lain juga.

Yang pertama ialah sama ada anda akan memasang sistem suria baharu pada masa yang sama anda memasang storan bateri, atau sama ada anda akan memasang semula bateri kepada sistem sedia ada.

Jika semuanya baharu, anda akan mempunyai rangkaian pilihan terluas dalam kedua-dua pilihan bateri dan panel solar pilihan anda.Majoriti pemasangan baharu menggunakan bateri berganding DC.Ini bermakna elektrik DC yang dihasilkan oleh panel anda masuk ke rumah anda dan mengecas bateri secara terus.Arus kemudiannya melalui peranti yang dipanggil penyongsang, yang menukarkan elektrik DC (arus terus) kepada elektrik AC (arus ulang alik)—jenis kuasa yang digunakan di rumah.Sistem ini menawarkan cara paling cekap untuk mengecas bateri.Tetapi ia melibatkan menjalankan DC voltan tinggi ke rumah anda, yang memerlukan kerja elektrik khusus.Dan beberapa orang yang saya bercakap dengan menyatakan tempahan mengenai keselamatan DC voltan tinggi.

Oleh itu, anda boleh memilih apa yang dipanggil bateri berpasangan AC dan memasang tatasusunan suria yang menggunakan mikroinverter di belakang setiap panel untuk menukar outputnya kepada AC di atas bumbung anda (yang bermaksud tiada arus voltan tinggi memasuki rumah anda).Untuk mengecas bateri, mikroinverter bersepadu dalam bateri itu sendiri kemudian menukar semula elektrik kepada DC, yang akan ditukar kembali kepada AC apabila bateri menghantar kuasa ke rumah anda.Bateri berganding AC kurang cekap berbanding bateri berganding DC, kerana dengan setiap penukaran beberapa tenaga elektrik hilang sebagai haba.Buat perbincangan terus terang dengan pemasang anda tentang kebaikan, keburukan dan keselamatan relatif setiap pendekatan.

Jika anda sudah mempunyai tatasusunan solar dan ingin memasang bateri, berita besarnya ialah anda kini boleh berbuat demikian."Saya telah melakukan ini selama 20-an tahun, dan dapat masuk dan melihat sistem dan menyesuaikannya adalah menakjubkan," kata Rebekah Carpenter dari Fingerlakes Renewables.“Saya masih ingat apabila tiada pilihan untuk mengubahsuai sistem.Anda tidak akan dapat menggunakan solar sama sekali jika grid rosak.”

Penyelesaiannya terletak pada penyongsang hibrid, yang menawarkan dua kebolehan utama.Pertama, mereka mengambil input sebagai sama ada AC atau DC, dan kemudian mereka menggunakan perisian untuk mengetahui di mana ia diperlukan dan membuat sebarang penukaran yang diperlukan."Ia sama ada-atau-dan," kata Carpenter."Ia menggunakannya untuk mengecas bateri [DC], ia menggunakannya untuk rumah atau grid [AC], atau jika ia mendapat kuasa yang mencukupi, ia menggunakannya untuk kedua-duanya pada masa yang sama."Beliau menambah bahawa apa yang beliau istilahkan sebagai penyongsang hibrid "agnostik" mempunyai nilai khusus untuk memasang semula sistem bateri, kerana ia boleh berfungsi dengan bateri beberapa jenama berbeza;sesetengah pembuat bateri mengehadkan penyongsang hibrid mereka untuk berfungsi hanya dengan bateri mereka sendiri.Tukang kayu menyebutPulau Cerahsebagai salah satu pembuat penyongsang agnostik.Sol-Arkadalah satu lagi contoh.

Jika anda sudah mempunyai tatasusunan solar dan ingin memasang bateri, berita besarnya ialah anda kini boleh berbuat demikian.

Kedua, penyongsang hibrid boleh menjana apa yang dipanggil isyarat grid.Tatasusunan solar perlu merasakan bahawa grid berada dalam talian untuk berfungsi.Jika mereka kehilangan isyarat itu—yang bermaksud terdapat gangguan grid—mereka akan berhenti berfungsi sehingga kuasa kembali;ini bermakna anda tidak mempunyai kuasa sehingga masa itu juga.(Ini soal keselamatan, jelas Sven Amirian dari Invaleon: "Utiliti memerlukan anda tidak menyalurkan semula tenaga apabila ada [orang] yang bekerja di talian.") Dengan menjana isyarat grid, penyongsang hibrid membenarkan sistem suria sedia ada anda teruskan berjalan dalam gangguan, menghidupkan kuasa rumah anda dan mengecas bateri pada siang hari dan menggunakan bateri untuk menghidupkan rumah anda pada waktu malam.

Selain kapasiti penyimpanan, diukur dalam kilowatt-jam, bateri mempunyai kapasiti beban, diukur dalam kilowatt.Istilahkapasiti berterusanmerujuk kepada berapa banyak kuasa yang boleh dihantar oleh bateri dalam keadaan biasa, dan ia menunjukkan had pada bilangan litar yang boleh anda jalankan sekaligus.Istilahkapasiti puncakmerujuk kepada berapa banyak kuasa yang boleh dipadamkan oleh bateri selama beberapa saat apabila perkakas besar, seperti penghawa dingin, menyala dan menimbulkan keperluan mendadak untuk lebih jus;acara sedemikian memerlukan kapasiti puncak yang mantap.Rujuk kontraktor anda untuk mencari bateri yang memenuhi keperluan anda.

Kimia bateri litium-ion adalah kompleks, tetapi terdapat dua jenis utama yang digunakan untuk solar.Yang lebih biasa ialah bateri NMC, atau nikel-magnesium-kobalt.Kurang biasa (dan perkembangan terkini) ialah bateri LFP, atau litium-besi-fosfat.(Inisialisme ganjil berasal daripada nama alternatif, litium ferrophosphate.) Bateri NMC adalah lebih padat kuasa daripada kedua-duanya, kerana ia secara fizikal lebih kecil untuk kapasiti storan tertentu.Tetapi mereka lebih sensitif kepada haba yang dijana semasa mengecas dan menyahcas (mereka mempunyai takat kilat yang lebih rendah, atau suhu pencucuhan, dan oleh itu secara teorinya lebih mudah terdedah kepada apa yang dipanggilperambatan api pelarian haba).Mereka juga mungkin mempunyai kitaran caj-caj seumur hidup yang lebih rendah.Dan penggunaan kobalt, khususnya, adalah kebimbangan, kerana pengeluarannya telah terikat dengan haram danamalan perlombongan yang eksploitatif.Bateri LFP, yang kurang padat tenaga, perlu agak besar untuk kapasiti tertentu, tetapi ia kurang sensitif terhadap penjanaan haba dan mungkin mempunyai kitaran nyahcas cas yang lebih tinggi.Akhirnya, anda akan mendapat mana-mana jenis bateri yang paling sesuai dengan reka bentuk yang anda selesaikan dengan kontraktor anda.Walau bagaimanapun, seperti biasa, bersikap proaktif dan bertanya soalan.

Dan itu membawa perkara terakhir: Bercakap dengan berbilang pemasang solar sebelum anda memilih satu."Pengguna harus sentiasa, sentiasa membuat perbandingan," kata Aggarwal EnergySage.Kebanyakan pemasang berfungsi dengan hanya beberapa pengeluar bateri dan panel, yang bermaksud anda tidak akan mendapat gambaran penuh tentang perkara yang mungkin daripada salah satu daripada mereka.Keith Marett, presiden perkhidmatan tenaga bersih di Generac—pengeluar sistem sandaran bahan api fosil yang berkembang pesat menjadi sandaran boleh diperbaharui—mengatakan bahawa "perkara besar bagi pemilik rumah, sebenarnya, ialah memikirkan apa yang mereka mahu gaya hidup mereka semasa gangguan. , dan membina sistem untuk menyokongnya.”Menambah storan bateri adalah pelaburan utama dan, pada tahap yang besar, mengunci anda ke dalam sistem tertentu, jadi jangan tergesa-gesa membuat keputusan anda.

Berapakah kos ini—dan adakah anda benar-benar memerlukannya?

Saya tinggal di New York City, di mana storan bateri solar dalaman tidak dibenarkan kerana kod kebakaran, dan storan bateri luaran bermakna menavigasiBirokrasi Kremlinesque (PDF).(Jenakanya ialah hampir tiada sesiapa di sini yang mempunyai ruang luar untuk bermula.) Saya juga tidak boleh memasang bateri walaupun ia dibenarkan—saya tinggal di pangsapuri koperasi, bukan rumah yang berdiri sendiri, jadi saya tidak mempunyai sendiri bumbung untuk panel solar.Tetapi walaupun saya boleh memasang bateri, meneliti dan menulis panduan ini membuatkan saya mempersoalkan sama ada saya akan melakukannya.Adalah berfaedah untuk bertanya kepada diri sendiri beberapa soalan asas sebelum anda menarik picu.

Sebagai permulaan, memasang storan bateri sememangnya mahal.Data EnergySage menunjukkan bahawa pada suku terakhir 2021, kos median bagi setiap kilowatt-jam penyimpanan bateri ialah hampir $1,300.Sudah tentu, ini bermakna separuh daripada bateri dalam senarai syarikat berharga lebih rendah daripada setiap kilowatt-jam (dan separuh lebih mahal).Tetapi pembuat bateri kos terendah dalam senarai EnergySage,HomeGrid, mengenakan caj melebihi $6,000 untuk sistem 9.6 kWj.Bateri daripada "tujuh besar" (sekali lagi, ituEnfasa,Tesla,LG,Panasonic,SunPower,NeoVolta, danGenerak) kos daripada hampir satu setengah kali ganda kepada lebih dua kali ganda.“Pada masa ini ia adalah untuk golongan berada,” kata Aggarwal EnergySage sambil mengeluh.Beliau menambah, bagaimanapun, kos penyimpanan bateri telah lama berada dalam aliran menurun, dan beliau menjangkakan trend itu akan berterusan.

Adakah anda benar-benar perlu membelanjakan banyak wang untuk memenuhi keperluan anda semasa gangguan bekalan elektrik?Terdapat pilihan yang kurang mahal daripada storan suria kilowatt tinggi, termasukpenjana petrol mudah alih,stesen janakuasa mudah alih litium-ion, dan kecilpengecas bateri solarbertujuan untuk memastikan peranti berjalan.

Kaedah mudah alih tersebut—walaupun yang boleh dicas semula yang selamat digunakan di dalam rumah—tidak semudah memasukkan sesuatu ke dalam salur keluar dinding.Namun terdapat juga cara untuk membuat litar isi rumah berfungsi dalam gangguan tanpa sistem suria atas bumbung tradisional.Matlamat Sifar, yang telah berjaya menjual penjana suria kepada perkhemahan dan RVer, juga menawarkan kit penyepaduan rumah yang menggunakan penjana tersebut untuk penjana kuasa.Semasa pemadaman, anda memutuskan sambungan rumah anda dari grid secara manual (suis pemindahan fizikal disertakan dalam kerja pemasangan).Anda kemudian menjalankan litar rumah anda pada bateri Goal Zero luaran dan mengecasnya semula dengan panel solar mudah alih Goal Zero.Dalam beberapa cara, kit Goal Zero ini membahagikan perbezaan antara sistem solar-plus-bateri yang dipasang sepenuhnya dan pengecas bateri solar yang lebih asas.Penggunaan suis pemutus sambungan manual menambah langkah tambahan berbanding suis pemindahan automatik yang digunakan dalam sistem solar terikat grid.Harga?"Kami bermula pada kira-kira $4,000 dipasang di rumah anda untuk bateri 3 kilowatt jam kami," kata Ketua Pegawai Eksekutif syarikat Bill Harmon.

Semua pilihan ini mempunyai kelemahan dan hadnya.Pengecas peranti suria akan membolehkan anda terus berhubung dengan orang tersayang dan memberi anda akses kepada makluman berita semasa kecemasan, tetapi ia tidak akan memastikan peti sejuk berjalan.Bahan api fosil boleh kehabisan, menyebabkan anda terkandas, dan sudah tentu penjana bahan api fosil tidak mesra alam."Tetapi, yang dikatakan, jika anda hanya akan menjalankannya dua kali setahun, dua atau tiga hari setahun, mungkin anda boleh hidup dengan kesannya buat masa ini," kata Aggarwal.Beberapa pembuat bateri telah menggabungkan keupayaan untuk menggunakan penjana bahan api fosil untuk mengecas bateri mereka sekiranya berlaku pemadaman berpanjangan.Pengerusi dan Ketua Pegawai Eksekutif Sonnen Blake Richetta berkata jika matlamat anda adalah daya tahan maksimum selepas bencana, "Anda sepatutnya mempunyai penjana gas—sandaran untuk sandaran."

Pendek kata, adalah berbaloi untuk menimbang kesusahan masa depan anda yang dijangkakan dalam kecemasan berbanding kos untuk mendapatkan daya tahan.Saya bercakap dengan Joe Lipari, naib presiden untuk projek di Brooklyn SolarWorks (yang, seperti namanya, beroperasi di New York City, di mana, sekali lagi, bateri belum menjadi pilihan), dan dia menyebut yang hebat.Pemadaman timur laut tahun 2003.Ia adalah beberapa hari yang tidak menyenangkan sebelum kuasa dihidupkan semula.Tetapi saya telah tinggal di sini selama hampir 20 tahun, dan itulah satu-satunya kali saya kehilangan kuasa.Semata-mata dari perspektif persediaan kecemasan, saya bertanya kepada Lipari perkara yang perlu saya ambil daripada gangguan pada tahun 2003—iaitu, adakah krisis yang perlu dikuatkan atau risiko yang minimum untuk diserap?"Orang ramai membawa perkara itu kepada kami," jawabnya.“Membayar tambahan $20,000 untuk mendapatkan sistem storan bateri?Mungkin tidak perlu.”

Berapa lama anda boleh menjalankan rumah anda pada sandaran bateri solar?

Kami bertanya kepada ramai pakar berapa lama sistem ini boleh bertahan dalam gangguan, secara amnya.Jawapan ringkas dan konservatif: kurang daripada 24 jam pada satu bateri.Tetapi dakwaan berbeza-beza secara meluas sehingga jawapan menyeluruh kepada soalan ini kurang konklusif.

Pada tahun 2020, menurutPentadbiran Maklumat Tenaga ASangka, rumah biasa AS menggunakan 29.3 kilowatt-jam setiap hari.Bateri sandaran suria biasa boleh menyimpan sekitar 10 kilowatt jam."Saya tidak perlu memberitahu anda bahawa ini tidak boleh menjalankan seluruh rumah anda selama sehari," kata Aggarwal EnergySage.Bateri biasanya boleh disusun, yang bermaksud anda boleh mengikat berbilang bateri bersama-sama untuk meningkatkan storan anda.Tetapi, sudah tentu, berbuat demikian tidak murah.Bagi kebanyakan orang, menyusun tidak praktikal—atau mungkin dari segi kewangan.

Tetapi "berapa lama saya boleh menjalankan rumah saya" adalah benar-benar cara yang salah untuk memikirkan storan solar dalam konteks pemadaman.Untuk satu perkara, anda boleh mengharapkan panel solar anda menghantar kuasa ke rumah anda dan mengecas semula bateri anda pada siang hari—dalam cuaca cerah—dengan itu terus menjana semula sumber kuasa sandaran anda.Itu menambah satu bentuk daya tahan yang kekurangan penjana bahan api fosil, kerana apabila gas atau propana mereka kehabisan, ia tidak berguna sehingga anda boleh mendapatkan lebih banyak bahan api.Dan itu mungkin mustahil dalam keadaan kecemasan.

Lebih penting lagi, semasa gangguan, jumlah tenaga yang anda simpan adalah sekurang-kurangnya sama pentingnya dengan jumlah tenaga yang boleh anda simpan.Untuk memastikan bateri anda bertahan selama mungkin, anda perlu mengurangkan penggunaan anda.Setelah melalui Taufan Andrew di Miami, pada tahun 1992, saya mengubah cabaran pengalaman itu—tiada kuasa selama berhari-hari, barangan runcit yang membusuk—menjadi satu barisan pertanyaan.Saya bertanya kepada semua pemasang dan pembuat bateri yang saya bincangkan dengan soalan yang sama: Dengan mengandaikan saya mahu memastikan peti sejuk terus berjalan (untuk keselamatan makanan), pastikan beberapa peranti dicas (untuk komunikasi dan maklumat), dan pastikan beberapa lampu menyala (untuk keselamatan waktu malam), berapa lama saya boleh jangkakan bateri bertahan tanpa mengecas semula?

Keyvan Vasefi, ketua produk, operasi dan pembuatan diMatlamat Sifar, berkata dia dan isterinya telah menjalankan beberapa ujian pada bateri 3 kWj mereka, dan mereka biasanya boleh pergi selama satu setengah hari dengan "peti sejuk berjalan, cas semula telefon berbilang dan bilik tidur utama serta bilik mandi dengan pencahayaan."Mereka juga telah melakukan ujian dengan panel solar mereka disambungkan pada bateri.Walaupun mengingati bahawa Vasefi mempunyai minat untuk menjual teknologi ini, saya boleh mengatakan bahawa dia benar-benar membuat kes yang menarik untuknya: "Kami cuba berpura-pura bahawa ia adalah penghujung dunia dan melihat apa yang berlaku, dan kami boleh mendapatkan yang tidak pasti dengan berkesan. masa larian” pada litar terhad itu, katanya."Bateri kembali kepada seratus peratus setiap hari pada jam 6:00 petang Dan kami berasa sangat gembira mengenainya."

Bateri 10 kWj biasanya boleh menjalankan peti sejuk, beberapa lampu, dan beberapa pengecas peranti selama dua hingga tiga hari, kata Sven Amirian, naib presiden Invaleon, pemasang yang berpangkalan di Massachusetts.Jangka masa itu disuarakan oleh Aric Saunders, naib presiden kanan pembuat bateri Electriq.

Apabila anda memasang bateri, kontraktor anda mungkin meminta anda memilih "subset kecemasan" terhad bagi litar rumah anda, yang kemudiannya akan dihalakan melalui subpanel.Semasa gangguan, bateri hanya akan menyuap litar ini.(Sebagai contoh, ayah saya mempunyai penjana sandaran propana di rumahnya di Virginia, dan ia disambungkan ke salah satu daripada tiga unit penyaman udaranya, peti sejuk, alur keluar dapur, pemanas air atas permintaan dan beberapa lampu. Rumah itu tidak mempunyai TV, dobi dan kemudahan lain sehingga grid kembali. Tetapi mempunyai rumah yang separa sejuk dan minuman sejuk bermakna perbezaan antara keselesaan dan kesengsaraan semasa pemadaman musim panas yang kerap.)

Anda juga boleh mematikan pemutus individu secara manual dalam panel anda untuk mengehadkan bateri kepada hanya memberi makan kepada mereka yang anda anggap kritikal.Dan semua bateri storan suria disertakan dengan apl yang menunjukkan kepada anda litar yang sedang digunakan, membantu anda mencari dan menghapuskan cabutan kuasa yang mungkin anda terlepas pandang."Dalam masa nyata, anda boleh mengubah tabiat anda dan mungkin meluangkan hari tambahan," kata Amirian.Walau bagaimanapun, ambil perhatian bahawa ulasan pelanggan terhadap apl tersebut adalah jenis beg bercampur yang sama yang kami temui untuk setiap apl perkakas pintar yang kami uji: Sesetengah orang menyukainya, manakala yang lain kecewa dengan prestasi buruk dan kemas kini kereta.

Akhirnya, pembuat bateri mula menawarkan panel pintar.Melalui ini, anda boleh menggunakan apl anda untuk menghidupkan dan mematikan litar individu dari jauh dan dengan itu menyesuaikan litar mana yang digunakan pada pelbagai masa (katakan, melumpuhkan lampu bilik tidur dan soket pada siang hari dan menghidupkannya semula pada waktu malam).Dan perisian bateri juga akan mengambil langkah untuk mengoptimumkan penggunaan kuasa anda, menutup litar yang tidak diperlukan.Tetapi Amirian memberi amaran bahawa memasang panel pintar bukanlah mudah atau murah.“Terdapat banyak pendidikan pelanggan yang perlu berlaku, kebaikan dan keburukan, kos dan faedah, 'Saya mahu dapat mengawal setiap litar' berbanding 'Itu akan menjadi $10,000 kerja elektrik untuk pemadaman dua hari. '”

Intinya ialah walaupun dengan pengecasan solar yang terhad, anda akan dapat meningkatkan masa anda boleh mengekalkan kuasa luar grid—tetapi hanya jika anda memerlukan lebih sedikit bateri anda.Pengiraan ini telah diterangkan dengan kemas oleh Jonnell Carol Minefee, pengasas bersama Solar Tyme USA, pemasang suria yang berpangkalan di Georgia yang memfokuskan kepada komuniti luar bandar, minoriti dan miskin: “Saya faham kita orang Amerika, kita sayang apa-apa sahaja, tetapi kita perlu belajar bagaimana untuk wujud tanpa semua kemewahan kita kadang-kadang.”

Bagaimana sandaran solar dan bateri boleh memberi impak yang paling besar

Walaupun storan bateri solar akan memastikan peralatan dan peranti penting tidak berfungsi, pengeluar dan beberapa pemasang yang saya bercakap dengan semua berkata mereka menganggapnya sebagai fungsi yang berguna tetapi kedua.Terutamanya, mereka melihat sistem sedemikian sebagai cara untuk pemilik rumah mengehadkan bil utiliti mereka dengan mengamalkan sesuatu yang dipanggil "pencukur puncak."Pada masa permintaan puncak (lewat petang hingga awal petang), apabila sesetengah utiliti menaikkan kadar mereka, pemilik bateri beralih kepada kuasa bateri atau menghantar kuasa semula ke grid;ini memberi mereka rebat atau kredit daripada utiliti tempatan.

Tetapi penggunaan yang lebih penting untuk bateri adalah di kaki langit.Utiliti mula meningkatkan infrastruktur grid mereka untuk dapat menggunakan bateri milik persendirian sebagai loji kuasa maya atau VPP.(Beberapa sudah beroperasi, dan sistem sedemikian dijangka akan meluas dalam dekad yang akan datang.) Pada masa ini, terdapat begitu banyak solar atas bumbung dan begitu banyak ladang solar yang mereka menekankan grid pada tengah hari.Semua kuasa yang mereka hasilkan perlu pergi ke suatu tempat, jadi ia mengalir ke grid, memaksa utiliti untuk mematikan beberapa loji bahan api fosil besar mereka, untuk memastikan bekalan dan permintaan elektrik seimbang.Bunyinya bagus—memotong pelepasan CO2 agak penting untuk solar, bukan?Tetapi lonjakan permintaan matahari terbenam itu tiba tepat apabila panel solar berhenti menghasilkan elektrik.(Kitaran harian pengeluaran suria yang berlebihan tengah hari dan lebihan permintaan petang menghasilkan apa yang dikenali sebagai “lengkung itik, " istilah yang mungkin anda temui dalam penyelidikan anda sendiri tentang storan bateri.) Untuk memenuhi lonjakan permintaan, utiliti sering terpaksa menyalakan "peaker plant", yang kurang cekap daripada loji bahan api fosil utama tetapi lebih cepat untuk bangun dengan pantas.Hasilnya, pada beberapa hari, adalah bahawa pelepasan CO2 utiliti sebenarnya melebihi apa yang mereka akan berlaku sekiranya tiada panel solar sama sekali.

Loji kuasa maya akan membantu menyelesaikan masalah ini.Kuasa suria yang berlebihan akan mengecas bateri pemilik rumah pada siang hari, dan kemudian utiliti akan menggunakannya semasa lonjakan malam, bukannya menyalakan loji puncak.(Pemilik bateri akan menandatangani perjanjian undang-undang dengan utiliti, memberikan mereka hak untuk melakukan ini dan berkemungkinan mendapat bayaran untuk membenarkan bateri mereka digunakan.)

Saya akan memberikan kata-kata terakhir kepada Blake Richetta dari Sonnen, kerana tidak mungkin saya dapat menyampaikan dengan lebih baik apa revolusi yang diwakili oleh VPP:

“Kawalan segerombolan bateri, untuk bertindak balas, untuk bernafas masuk dan keluar kepada penghantaran operator grid, untuk menyediakan penjanaan yang menggantikan penjanaan kotor kilang peaker, untuk menjadikan grid berjalan dengan lebih cekap, untuk mengurangkan kesesakan grid dan membuat penangguhan kos infrastruktur grid, untuk menstabilkan grid dan untuk menyediakan, untuk berterus terang dengan anda, penyelesaian yang jauh lebih murah kepada grid mengenai tindak balas frekuensi dan peraturan voltan, secara literal untuk mengambil solar daripada menjadi kacau ganggu kepada menjadi aset yang menambah nilai, dan , untuk memuncaknya, malah untuk dapat mengecas-cas dari grid, jadi jika terdapat banyak ladang angin di Texas yang menghasilkan sejumlah besar kuasa pada pukul 3 pagi, untuk mengecas 50,000 bateri dan rendam itu up—inilah tujuan kami sebenarnya.Ini adalah penggunaan bateri.”

Artikel ini telah disunting oleh Harry Sawyers.