Câte panouri solare ai nevoie?

Câți panouri solare ar trebui să instalați pe acoperișul casei depinde de nevoile dumneavoastră de energie, de cât de mult soare beneficiați, de natura acoperișului și de dimensiunile și capacitățile panourilor care urmează să fie instalate. Calculele sunt simple, dar numărul de variabile le complică. Cunoașterea numărului de panouri de care veți avea nevoie va determina dacă instalarea energiei solare la domiciliu va fi o investiție bună sau nu.

Variabile de luat în considerare

Mai întâi, să determinăm câtă electricitate doriți să generați, ceea ce ar putea fi cea mai ușoară întrebare de răspuns. Apoi vom analiza variabilele care intră în determinarea dimensiunii sistemului solar de care veți avea nevoie, incluzând lumina soarelui disponibilă, spațiul disponibil pe acoperiș, dimensiunea panourilor și eficiența panourilor solare.

Nevoi de electricitate

Dacă intenționați să conectați sistemul solar la rețeaua de electricitate, atunci tot ce va trebui să faceți pentru a determina nevoile dumneavoastră de electricitate este să consultați facturile de electricitate din ultimul an și să găsiți consumul anual de electricitate, măsurat în kilowați-oră, sau kWh. Pe parcursul anului, veți utiliza mai multă electricitate în anumite perioade ale anului (cum ar fi pentru aerul condiționat vara) și mai puțin în alte perioade. În statele cu programe de contorizare netă, compania dumneavoastră de utilități vă va credita o parte sau întreaga electricitate în exces pe care o generați, dar nu o utilizați, și va aplica acel credit lunilor în care utilizați mai mult decât generați.

Planificați din timp. Panourile solare au o durată lungă de viață—25 de ani sau mai mult. Luați în considerare că s-ar putea să aveți nevoi de electricitate mai mari sau mai mici în viitor: copiii s-ar putea muta în sau din casa dumneavoastră, și s-ar putea să achiziționați o pompă de căldură electrică pentru a înlocui un cuptor pe bază de petrol, sau să înlocuiți o mașină pe benzină cu o mașină electrică. Dar dacă supra-dimensionați sistemul, s-ar putea să nu primiți credit pentru toată energia pe care o produceți.

Lumina solară disponibilă

Pentru a reduce numărul de panouri solare de care aveți nevoie, profitați la maximum de ele instalându-le în locul care primește cea mai mare cantitate de lumină solară pe tot parcursul anului. Nimic nu înlocuiește o evaluare la fața locului efectuată de un specialist în energie solară cu echipamente specializate pentru măsurarea expunerii la soare, dar Calculatorul PVWatts de la Laboratorul Național pentru Energie Regenerabilă (NREL) al Departamentului de Energie al SUA sau Proiectul Sunroof de la Google vă pot oferi estimări aproximative privind cantitatea de lumină solară utilizabilă disponibilă pe proprietatea dumneavoastră și câtă electricitate poate fi produsă prin instalarea panourilor acolo.

Spațiul disponibil pe acoperiș

Veți dori să știți cât de mult din acoperișul dumneavoastră este capabil să primească suficientă lumină solară pentru a merita costul instalării panourilor acolo. Aceasta depinde de dimensiunile acoperișului dumneavoastră, de orientarea sa și de câte ore de lumină solară primește pe zi. Cu cât mai mult soare, cu atât mai probabil este să obțineți o rentabilitate a investiției. Prea puțin soare, și un sistem solar pe acoperiș s-ar putea să nu se amortizeze niciodată—caz în care, considerați o fermă solară comunitară ca alternativă. În acest fel, puteți genera în continuare toată electricitatea de care aveți nevoie fără să instalați nimic pe propria proprietate.

Dimensiunile panourilor

Panourile solare vin în diferite dimensiuni, costuri diferite și cu diferite niveluri de putere și eficiență. Cu cât spațiul disponibil pe acoperiș este mai mare, cu atât veți putea utiliza panouri mai mari, care s-ar putea să nu fie cea mai eficientă opțiune energetic, dar sunt mai eficiente din punct de vedere al costurilor, deoarece suprafața pe care o acoperă va necesita mai puține suporturi structurale. Pentru spații mai mici, panourile mai eficiente energetic au mai mult sens.

Eficiența

Eficiența este determinată de procentul de lumină solară pe care panourile o pot converti ideal în electricitate. Eficiența panourilor solare scade cu aproximativ 0,5% pe an. Chiar dacă rata de degradare ar fi dublă, panourile solare vor funcționa tot la aproximativ 80% după 25 de ani. Tehnologiile noi cresc eficiența constant, deși, bineînțeles, cele mai eficiente panouri vor fi mai costisitoare. Investiția în cele mai eficiente panouri solare are sens probabil doar dacă aveți spațiu limitat pe acoperiș.

Cum să calculezi numărul de panouri solare de care ai nevoie

Pentru a calcula numărul de panouri solare de care aveți nevoie, aveți nevoie de trei cifre: nevoile dumneavoastră de energie, capacitatea de putere a fiecărui panou și raportul de producție al panourilor. Capacitatea de putere este determinată de procesul de fabricație, în timp ce raportul de producție este determinat de mediul în care sunt instalate acele panouri.

Capacitatea de putere

Specificațiile unui panou solar vor include puterea nominală, măsurată în wați, „wați-vârf” fiind cea mai mare putere posibilă de ieșire a panourilor. Nu vă așteptați însă ca panourile dumneavoastră să atingă întotdeauna wații-vârf, deoarece aceasta este puterea lor de ieșire în condiții ideale: soare deplin, panouri perfect curate, funcționând la eficiență maximă. Un panou tipic ar putea produce între 250 și 400 de wați. În aceste condiții ideale, de exemplu, în peste cinci ore de lumină solară directă, un panou care produce 300 de wați de putere va produce 1.500 kWh de energie. Când comparați sistemele solare, comparațiile de preț se fac de obicei în dolari pe watt. Aceste costuri au scăzut dramatic în ultimul deceniu. Incluzând costurile de instalare, un sistem solar pe acoperiș cu 22 de panouri costa în medie 7,53 $/watt în 2010. Până în 2020, acest preț a scăzut la 2,71 $/watt.

Raportul de producție

Eficiența unui panou este doar un factor în determinarea cantității de energie pe care o poate produce efectiv. Condițiile de mediu, cum ar fi cantitatea și intensitatea luminii solare, curățenia panourilor și temperatura ambientală, afectează raportul de producție, care este raportul dintre energia estimată pe care un panou o poate produce efectiv comparativ cu capacitatea sa nominală „wați-vârf”. În funcție de locul în care locuiți și de orientarea acoperișului dumneavoastră, un raport de producție ar putea fi între 1,1 și 1,8. Dacă, de exemplu, locuiți într-un loc însorit din California de Sud, raportul dumneavoastră de producție ar putea fi 1,6, în timp ce dacă locuiți în Seattle, unde este adesea înnorat, raportul dumneavoastră de producție ar putea fi 1,3.

Suntem gata să facem calculele

Scoateți calculatorul. Pentru a determina numărul de panouri de care ați avea nevoie pentru a produce 100% din electricitatea de care aveți nevoie, împărțiți necesarul anual de electricitate la raportul de producție și la capacitatea de putere a panourilor (necesar anual / raport de producție / capacitate de putere). Iată două exemple:

Dacă sunteți un american obișnuit, consumați 11.000 kWh de electricitate pe an. Dacă locuiți în California de Sud și raportul dumneavoastră de producție este de 1,6, veți avea nevoie de un sistem solar care poate produce 6.875 kWh pe parcursul anului. Dacă decideți să achiziționați panouri cu o capacitate de generare de 320 de wați fiecare, veți avea nevoie de 21,5 panouri pentru a vă acoperi nevoile anuale de energie.

Dacă locuiți în Seattle, consumați același 11.000 kWh anual, iar raportul dumneavoastră de producție este de 1,3, veți avea nevoie de un sistem solar care poate produce 8.461 kWh pe parcursul anului. Poate aveți un acoperiș mai mic și ați decis să investiți în panouri cu eficiență mai mare care pot produce 360 de wați fiecare. Ar trebui să achiziționați 23,5 panouri pentru a vă acoperi nevoile anuale de energie.