在美国给自己房子装太阳能

scat

家在美国加州，硅谷边上，俗称湾区。因为家中有电车，可以申请比较实惠的电车电价：高峰2pm-8pm，夏季$0.45/kwh，冬季$0.33/kwh。低谷11pm-7am，$0.13/kwh。相比普通阶梯电价，电车电价夜间便宜很多，白天则更贵一点。
（参考：曾经中国城镇电价0.48￥/kwh，约合$0.07/kwh，中国的电价简直太便宜了）

加州是美国太阳最好的州之一，3月-11月几乎全部都是晴天，夏天能一整个月见不到一片云， 冬天阴雨阳光则较少。


[用电分析]
电车用电：家中有一辆混动克莱斯勒，一辆纯电尼桑leaf。混动那辆每天在家充电，大约消耗12度。纯电车可以在公司免费充电，只是偶尔在家充。每天平均消耗12度。
生活用电：家中做饭是电炉，是耗电大户，且午饭和晚饭是电价较高的时间段。另一个耗电大户是泳池的过滤水泵，已经将每天的定时过滤挪到夜间电价便宜的时候。湾区天气每年特别热的日子日子不超过10天，所以家中并没有空调，也就省了这份电。每天平均30度。
平均每天全家用电量在40-50度之间。

[系统设计]


房子是平房小黑屋，装在东偏南的屋顶上，倾角18度，方位角165度。

从逆变器厂家提供的监控系统里看系统layout。（左上角那块板下午被烟囱遮挡，发电量比别的板低）


设计图

太阳能板，品牌Peimar，意大利产，60cell 多晶硅。标称270w，实际6月底最好的阳光下，最高瞬时功率225W。一共有24片。质量一般，但性价比是当时最高。（由于贸易战，中国板在美国价格并没有特别好。羡慕国内的各种低价）


逆变系统，品牌Solaredge， 逆变器型号 SE6000H HD-Wave，最大功率6000W。需要配合每片太阳能板下面装的能量优化器（型号P320）使用。

能量优化器，实际是一个DC-DC，将一条串联链路上的每块太阳能板输出电流调整到一样，使得串联效率最高。防止一块功率低的太阳能板影响整条串联线路上全部的板。



系统中没有设计电池。由于并网发电，白天把电高价卖给电网，晚上再用低价买回来充给电车，明显比储存在电池里面更经济。

房顶材料是瓦，一种硬质的瓦，相对在美国比较少见。需要在瓦上开槽并且用一种特殊的钩子形状的锚点。用大螺丝固定在房顶里面的木桁架上。瓦上额外铺一层铝板用于保证防水性能。

锚点上面装铝型材轨道。轨道上有两条槽，侧面的槽用于与锚点固定，上面的槽用于固定太阳能板和能量优化器。槽上有一种特殊的平行四边型头螺栓，可以很方便的安装。

锚点


轨道


平行四边型头螺栓


[造价]
太阳能板 $112 *24
能量优化器 $56 * 24
主逆变器 $1220 *1
以上小计 $5252

设计软件 $78+$25
政府审批和上门检查 $550
电力公司入网 $145
各种申请费 小计$700

轨道+锚点+各种专用固定件 $1000
电线+线管+连接盒+各种电料 $400
借机买的各种电动手动工具 $400

合计约$7800

实际上还花了$800买瓦换掉了一些有裂缝的瓦片，$600升级了整个房子的配电箱。由于申请了30%的政府补贴，总价大约可以按$5000算。按每月$150电费计算，大约3-4年收回成本。

以上全部如果请专业公司来装大概$25000。


[安装]

我和岳父俩人干，一边学习，一边买材料，一边上房操作。前后干了3个月，实际上工的时间总计大约6个工作日。主要时间花在切瓦和修房顶（如果房顶材料是这边常年的沥青瓦可以省非常多的事儿）


拉线标记位置



揭瓦


上房揭瓦的部分工具，以及安装中的锚点


屋顶上的锚点安装完毕

轨道及轨道上的能量优化器


黑色的是直流高压线，耐紫外线的10AWG线


直流线进入屋顶的线盒。左侧轨道上那货就是能量优化器。裸铜线是轨道间的接地线，8AWG。


细节

防水过线组件细节

蓝色的连接件里面有防水胶，抗紫外线的太阳能专用线在这里转成红色普通10AWG线（不然太粗塞不进去），进线管，去逆变器方向。

细节


逆变器通过35A的断路器并网，红黑线分别是两条火线（单相三线制）


配电箱刚装好的样子，墙还没补


左边是总逆变器
中间是个闸刀开关，供紧急状态切断整个系统与电网的连接



电力公司的人上门，（带电）剪断掉原有入户线，以便我们换配电箱




太阳能板用专用固定件锁定在轨道上，并接地


逆变器初始化中



[数据]

已经并网一年多，总的数据


夏天阳光最好的日子，每天可以发电45度


从电力公司系统里看到的月用电量，可以看出有些日期是净发电。


单独看一天的用电量，下午基本都在向电网卖电，晚上的用电高峰是电车开始充电。

[一些杂图]

逆变器厂家并没有集成wifi，只有有线连接或者买死贵的zigbee模块+zigbee网关。于是变通了一下用tplink桥接出一条有线网络。



用电大户，混动克莱斯勒的驾驶记录，跑长途出去玩的时候主要还要靠油。（单位：1 英里=1.6千米）


TODO：明天去拍一张逆变器和配电箱那边的完成图，居然从来没拍过...

阳光使者

貌似朋友忘了美国人均收入跟中国国内人均收入的差别了，假如按照朋友这么说，中国的油价真的是跟美国的差不多持平了，但是，工资收入呢？:titter:

meanshy

等圖

紫薯

中心小学

阳光使者 发表于 2019-12-11 14:36
貌似朋友忘了美国人均收入跟中国国内人均收入的差别了，假如按照朋友这么说，中国的油价真的是跟美国的差不 ...

我们的油价与美帝接轨Ｎ年了，只是工资还未接轨。

wxnpz

用电池来蓄电，哪个成本才是高。。

中心小学

$5000应该是一般华人1.5个月的工资吧？
咱论坛里也有人装太阳能，基本上没8年以上回不了本，估计许多人8年后也回不了本

sunnyquan

看楼主介绍，目前还余电价和工资未接轨:sweat:

阳光使者

我们这里的电力部门说起码要十年上才能回本。

阳光使者

蓄电池成本高，效率低，除了自用外还是卖给电网划算些。

zhongqian168

山东电价0.5469元，这是降价后的

g6666

$5000=我1年半的工资，叹息没本事真可怕啊。知识就是金钱。

scat

中心小学 发表于 2019-12-11 14:52
$5000应该是一般华人1.5个月的工资吧？
咱论坛里也有人装太阳能，基本上没8年以上回不了本，估计许多人8年 ...

5000是一般华人半个月的工资吧（税前，综合税率35%左右）

迁安梦想

楼主这个锚点看起来很精致呀

lmy2003

常年日照少，表示没动力搞太阳能

zengcf

环境不错，老婆是哪国人呢？:smile:

果果国

:lol:里面的连接工件很扎实，用线也很考究，做工感觉很不错，环境好的话不用维护，没灰尘什么的发电量最大

石榴很新鲜

进出线的位置最好能安装护口，保护电缆防止对地短路

西林迷

scat 发表于 2019-12-11 15:54
5000是一般华人半个月的工资吧（税前，综合税率35%左右）

不一定，反正算起来，差不多我4个月的工资:cry:

fryefryefrye

中心小学 发表于 2019-12-11 14:52
$5000应该是一般华人1.5个月的工资吧？
咱论坛里也有人装太阳能，基本上没8年以上回不了本，估计许多人8年 ...

把电价涨到美帝的水平，回本时间就短多了。:biggrin:

coolpws

第一张图的云