哪个更好:风力涡轮机与房屋的太阳能电池板

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在美国,发电占全国温室气体排放量的25%,略低于顶级发射部门,运输(占29%)。亚博彩票买lol大约60%的电力来自化石燃料- 冷却天然气,煤炭和石油 - 尽管这种能量无可争议地是最污染的。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。

家庭太阳能电池板

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太阳能电池板可以安装在屋顶上或地面安装座以将阳光转化为家庭的电能。面板本身是由光伏电池它包含两层像硅一样的半导体材料。

一个家用太阳能电池板可以产生150到370瓦的太阳能,这取决于它的大小和效率。根据太阳能公司SunPower的数据,典型的住宅面板尺寸为65 × 39英寸(约17.5平方英尺),能效为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块住宅太阳能电池板才能完全抵消电费。

大多数家用太阳能系统都与电网相连。除非它们有自己的太阳能电池组来储存能量,否则它们是通过一个普通的公用电表“并网”的。拥有太阳能电池组可以让房主在没有阳光或电网中断时利用自己的能源储备。然而,太阳能电池组的价格可能在5000美元到7000美元以上。

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。住宅系统的平均功率为5千瓦,前期成本在1.5万美元到2.5万美元之间——不包括可选的额外太阳能电池组。然而,联邦投资税收抵免以及州和地方的激励措施可以抵消成本。

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,但这不是非常碳中性.仅仅是太阳能的产生不产生温室气体排放;但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)。

与住宅太阳系一样,家庭风力涡轮机可以通过电网连接 - 通过特殊的逆变器或离网送到电网,这需要一个深循环电池组。您还可以拥有一个既有开网和离网的系统,需要特殊的逆变器和电池组。这是一个有吸引力的选择,因为它确保在长风的长时间或当网格下降时不会丢失电力。

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。这阻止了城市绿色能源求生者,因为大多数分区条例将结构的高度限制为低至35或高达100英尺。

风力涡轮机可以提取通过它们的大约50%的能量,与家用太阳能电池板15%到20%的效率相比。美国能源部说,典型的家用风力涡轮机可以产生400瓦到20千瓦的能量。在平均风速为每小时14英里的地方,一台4.5千瓦的涡轮机每月将产生900千瓦时(约为全国平均水平)。

当然,风能是否是一种有效的能源很大程度上取决于地点。风力涡轮机在平坦、偏远、障碍少的地方工作得最好。美国能源部建议,居住在年平均风速至少为每小时10英里的地区的人们使用风能。

成本

虽然家庭风系统的成本因位置而异,但2019年的平均价格为每千瓦8,300美元(因此,大约41500美元的系统可以完全抵消平均电费)。这大约是住宅太阳能系统成本的两倍,而且涡轮机的维护成本往往高于太阳能电池板,因为它们容易受到风的破坏和雷击,而且通常只能由专业技术人员来维修。同样,税收抵免和激励措施是可行的。

对环境造成的影响

风电是可用的最干净的能源之一,产生每千瓦时的二氧化碳等当量的排放量,与太阳六克,78克气体,煤炭109克,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。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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太阳能和风力发电都有很大的好处,两者都比传统的化石燃料功率更为绿色,尽管贵重更昂贵。哪个最适合您在很大程度上取决于您的空间和预算。太阳能电池板通常在城市和郊区环境中更便宜,更紧凑,更广泛地耐受。他们也被称为更可靠的能量来源,因为它们可以在阴天上吸收光线,而涡轮机只在刮风时旋转。

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。

尽管太阳能电池板产生比风力涡轮机更具可预测的能量输出,但后者通过夜间继续利用能量,而前者在白天仅作用。作为奖励,找到在美国制造的风力涡轮机可能更容易 - 因此消除了国际运输的碳足迹,而不是找到国内源的太阳能电池板。大多数太阳能电池板设备从亚洲进口(具体而言,马来西亚,中国,韩国和越南),而风力涡轮机的零部件有40%到90%来自国内采购。

完全脱离网络生活不必担心间歇停电时期,最好的(和最昂贵的)选项可能是安装太阳能和风电系统。这样,您几乎可以保证整个长时间,冬夜和低风时期的电力。

查看文章来源
  1. 温室气体排放的来源.“美国环境保护局。2019年。

  2. 通过能源发电是什么?美国能源信息管理.2020。

  3. 能量和环境解释.“美国能源信息管理

  4. 您需要多少太阳能电池板:面板尺寸和输出因子.“太阳能公司

  5. 美国普通的美国家用电量是多少?美国能源信息管理

  6. 一个典型的住宅太阳能电力系统要多少钱?可持续能源中心

  7. 光伏的回收和生活结束考虑因素.“太阳能工业协会

  8. 气候变化.“太阳能工业协会

  9. yabo彩票回收太阳能电池的废弃物管理与设备设计.“亚利桑那州立大学

  10. 太阳能电池板.“华盛顿州生态部

  11. 住宅太阳能电池板及其对减少碳排放的影响.“加州大学伯克利分校.2013年。

  12. 小风指南.“美国能源部。

  13. 住宅区的高度监管.“美国规划协会

  14. 风能源代理.“密歇根大学可持续系统中心.2020。

  15. 安装和维护小型风电系统.“美国能源部

  16. 2019分布式风数据摘要.“太平洋西北国家实验室

  17. 美国风能生产税收抵免延长至2021年.“美国能源信息管理

  18. 常问问题.“联合太阳能支持者

  19. 在美国东北部风力涡轮机鸟类和蝙蝠死亡的评价.“普罗斯一体.2020。

  20. 美国进口太阳能光伏模块主要来自亚洲.“美国能源信息管理.2018.

  21. 什么材料用于制造风力涡轮机?美国地质调查