2014年6月13日 星期五

6/26更新,太陽能的發電效益計算

太陽能光電能不能省電?

很多人會告訴你說:太陽能還有很長的路要走。

我原本也相信這樣的說法,因為太陽能發電的建置成本頗高,還沒省到電費,荷包得先大失血。

不過因為我服務的學校安裝了太陽能,有了對照參考的機會,也能更清楚認識太陽能的運作原理,加上太陽能面板價格崩盤,可以平價買到太陽能板,讓我有了安裝屋頂太陽能發電的念頭。


學校屋頂的太陽能發電系統,建置容量是19.78KW,太陽能監測網頁

因為學校的用電量就極為龐大,平日的即時用電大約就在 80~90KW之間,因此為了減低建置費用,捨棄了儲電系統、售電系統,而直接將白天所發的電併聯到教室用電之中,晴天時,太陽能一天的發電約佔學校的六分之一。 (學校用電一天約700KWH,太陽能一天發電量可達 130KWH)  學校用電即時監控

既然有參考的系統,當然就要先分析自家的用電情形,因為目前台電的電表還是機械式的電表,無法將數據記錄下來,只好自行紀錄了(點圖可以放大看仔細)

先看4月30日,典型的用電狀況,白天上班上學時,家中基本的冰箱(大冰箱+行動冰箱)、三台不關機的電腦(iMac + MacMini + NAS(4顆硬碟))、網路裝置(中華光世代小烏龜、DLINK IP分享器、無線AP)、抽水馬達等的耗電。一天約耗3度電。

再看5月5日,安裝好太陽能隔日,白天的用電僅剩2度。依學校的太陽能發電度數推算我家的太陽能應該有0.56度的發電量(當天是陰天)。

然後是5月8日,這天天氣晴朗,學校的太陽能有93.5度的發電量,推算我家的太陽能有2.31度,看電表記錄當天白天耗電1度。


5月29日,這時候開始更勤勞了,每天跑上跑下的去記錄太陽能併網機本身的儀表跟熱泵的專用電表。當天學校太陽能發電30.4度,是陰天,推算我家太陽能發0.75度,但實際記錄僅有0.6度,當天有用定時器讓地下室的AOC除濕機運轉3小時(約耗去 5.26/24*3=0.66度),當天熱泵耗電1.05度,稍稍計算一下

      平日耗電3度+熱泵1.05度+除濕機0.66度-太陽能0.6度=4.11

沒錯,算是符合當天台電電表的4度用電。




再用6月13日的紀錄來計算,當天學校太陽能發電112度,是晴朗炎熱的天氣,地下室除濕機一樣讓它運轉3小時。

      平日用電3度+熱泵用電1.3度+除濕機0.66度-太陽能2.3度=2.66

當天台電電表記錄到3度的用電,也是很接近了(因為台電電表無法觀察到小數點以下度數)。

結論:
5月4日裝上太陽能板之後,白天的用電度數就有明顯下降,假日沒出門的話,用電度數當然還是有增加。

併聯機就這樣簡單裝著,能板的電力進入併聯機,轉成AC220V(併聯機會自動偵測台電的頻率,調整成同步,並且自動將本身電壓提高約2V,所以實際上輸出電壓是226~228之間),併入冷氣插座,這樣家中的電器就會優先用掉併聯機的電。

5月13日安裝了熱泵,固定在每天的上午9:30啟動,11:30關機,中間大約運轉1.5小時就已經將儲水桶加熱到48度而停止,這樣大約消耗1~1.3度電。


熱泵主機


300公升熱水桶


熱泵專用的瓦時計電表

5月26日起用定時器固定在每天的上午11:30開動一台消耗功率430瓦的AOC除濕機,一方面是因為地下室比較潮濕,一方面也是讓太陽能的多餘電力有地方消耗。

為什麼要消耗多餘電力?

因為台電吃人夠夠!

看看以下的影片,

沒有太陽能電力的時候,台電的電表是正常的在轉動。


太陽能電力併聯時,電表的轉盤速度明顯變慢。


當太陽能電力在300W左右時,電表轉盤可能呈現停止狀態。



如果太陽能電力輸出超過400W以上

那麼電表的轉盤就會是倒轉的


可能您會覺得轉盤倒轉了,很好啊!

可是這個機械電表可恨的地方在於它有防逆設計,當轉盤倒轉到越過止逆點之後,上面的表針一樣是會前進累計度數的,意思就是我家的太陽能電力太多了,自己家裡用不完,倒流經過電表,流進了鄰居家裡給他用,可是鄰居用電,電費卻算我家的!

這樣你還會高興嗎?

結論:

太陽能光電確實可以減低家庭對台電用電的依賴,但是要完全擺脫台電,很難!因為夜間的用電就必須另外建置一套儲電系統,但儲電系統的建置費用很可能高於太陽能光電,因此換個角度想,台電每個月330度以下的電費是便宜的,為何不用?我想要省的,是超過330度以上的電費,如果每個月把330度以上的用電度數減少60度,那就是省下
          4.39x60=263元

但是這樣直接省電費的效益還不足以讓我動手裝上太陽能,直到我計算天然氣的費用之後,我才想到搭配熱泵來省天然氣費,這才是我認為有效益的作法,提供各位參考。

2 則留言:

輕描淡寫我的生活點滴 提到...

請問:
並聯機並聯至220V,那麼是只能供220V電器使用。
還是可供110V使用?
謝謝

Jongken 提到...

110V的電器也會用到,因為住家配電是單相3線220V,台電供應到家中總開關的電是兩條220V火線,要取用110V的電,只要任一條220V火線搭配地線就是110V的電壓;冷氣機要220V的電,就直接拉兩條2202V火線。