零碳建筑攻略:发挥好你的BIPV技术!

2022年8月7日
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要实现零碳,需要尽可能降低建筑中的内含碳,然后用可再生能源抵消这些碳,我们在上一篇文章。如果你已经计算并减少了建筑计划中的具体碳,最后一步是计算并安装足够的太阳能电池板来抵消建筑的具体碳。使用你的具体碳生命周期评估(LCA)的数据,你可以确定需要多少太阳能电池板来生产家庭或建筑所需的所有电力和以补偿建筑材料和建筑中所包含的碳。安装计算出的过剩太阳能发电能力将允许你出口足够的可再生能源,从而为该项目产生净零碳排放。记得在生命周期评价中包括太阳能电池板的碳足迹。如果在现场安装全部数量的太阳能电池板是不可行的,那么场外太阳能或碳信用可以填补这一空白。

在设计了一个零运行能源之家并尽可能减少具体碳后,使用碳生命周期分析,最后一步是计算抵消建筑中所含碳所需的太阳能容量。要做到这一点,你需要两个数字:建筑中包含的碳的总重量和公用事业单位每千瓦时释放的碳的估计值。生命周期评价通常显示建筑材料和工艺中所含碳的重量,根据信息来源,以磅、短吨、千克或公吨表示。

美国的平均水平每千瓦时的电能产生大约一磅碳。尽管公用事业和地区电网之间的互联日益增加,但全国各地产生的二氧化碳量仍有很大差异。在可能的情况下,我们建议使用为该场所服务的特定公用事业的排放数字。一份2016年的报告称基准空气排放,显示了100台最大发电机的二氧化碳排放量。在第4页表2“排放率”“所有产生源”中找到您的公用事业排放。如果没有显示您所在地区的具体效用,可以在第27页的“所有来源的二氧化碳排放率”栏下找到州平均值。或者,你可以打电话给当地的公用事业公司,询问每千瓦时产生的能源平均排放多少磅二氧化碳。一些实用程序,如宝洁公司和Xcel能源甚至在你的能源账单或他们的网站上包括这些信息。

有了这些数据,从生命周期评价中获得建筑的具体碳,单位为磅二氧化碳,然后除以你所在地区公共事业单位每千瓦时排放的碳的估计磅数。这为您提供了现场发电以抵消碳排放所需的千瓦时电量。例如,一个北美新住宅平均内含碳的粗略估计是220,462磅二氧化碳。使用每千瓦时产生约一磅的全国平均电力,你将需要产生约220,462千瓦时的电力来抵消该建筑中的碳。

最后,计算需要多少光伏容量才能在30年的使用寿命平均太阳能电池板,抵消了这些电池板需要更换时所体现的总碳影响。新的300瓦太阳能电池板平均生产每年大约500千瓦时的能量或者在面板的30年寿命期间为15,000千瓦时。因此,为了抵消一个新的普通家庭所包含的碳,除了运营所需的净能量为零之外,您还需要大约15个面板(220,462千瓦时除以15,000千瓦时= 14.7个面板)。这是一个重要的太阳能电池阵列,也是通过在规划过程中与生命周期评估合作并选择低碳材料来降低建筑内含碳的好理由。目标应该是用最少的额外面板达到净零运行能量和净零体现碳。

因为太阳能的数量因当地气候和场地条件而异,所以最好对建筑场地进行准确的太阳能估算,而不是使用全国平均水平。咨询太阳能承包商,或使用PVWatts计算器,以更准确地确定需要多少太阳能电池板才能产生足够的可再生电力来覆盖住宅或建筑的内含碳和运行碳。

设计并建造了一个零能耗房屋,降低了成本尽可能低的碳含量,在安装足够的太阳能电池板来抵消运行和具体的碳之后,你将基本上拥有零能量和零碳家庭。

如果你是建筑商、设计师或购房者,现实正在召唤我们所有人。如果我们遵循这些数据,到2050年实现零碳排放的必要性是显而易见的。我们必须从我们做出的每一个选择开始。建筑行业的成员和购房者处于独特的位置,可以利用现成的工具,率先推动我们所有人走上零碳之路。那些选择走上零碳道路的人可以为他们的开创性决定感到自豪,他们帮助我们其他人指明了道路。

随着人们对保护环境的关注不断增加,越来越多的人在家里安装太阳能电池板来自己发电。太阳能电池板,或称光伏,利用光伏电池捕获太阳能,然后将其转化为电能。

幸运的是,对于我们这些生活在英国的人来说,这些电池不需要阳光直射就能工作——尽管发电量会减少,但它们仍然可以在阴天工作。

话虽如此,英国气象局(Met Office)最近报告称,2020年4月可能是有记录以来阳光最充足的4月,4月20日12点30分,太阳能发电行业报告了英国有史以来最高的发电量。

太阳能光伏电池位于半导体材料层之间,通常是晶体硅。当光照射在它们身上时,电子被释放,这就产生了电流。当太阳能电池结合在一起时,就形成了太阳能嵌板同时多个太阳能电池板连接在一起形成一个太阳能电池排列。

为了确保太阳能电池板尽可能多地暴露在光线下,最好将它们安装在朝南的屋顶上,尽管朝东和朝西的屋顶也是合适的。太阳能电池板应倾斜10至50度,最佳角度为30至40度。你还应该确保附近没有任何建筑物或树木会使面板处于阴凉处。

大多数太阳能电池板安装在屋顶上,但也有可能将它们安装在墙壁或地面上,或者安装太阳能瓦。但是,请注意,太阳能瓦系统的成本效益较低,通常是面板系统的两倍。安装太阳能电池板后,还将安装一个逆变器,将直流电(DC)转换成交流电(交流),这是大多数家用电器使用的。

安装太阳能电池板的最大好处是可以节省电费。如果你的太阳能电池板足够大,你可能能够为你的整个家庭产生足够的电力。节能信托的太阳能计算器会给你一个你能省多少钱的估计。

另一个好处是你将减少你的碳足迹。节能信托表示,一个典型的家用太阳能光伏系统每年可以节省约1.3至1.6吨碳,这取决于你在英国的居住地。

如果你的太阳能电池板安装正确,你的系统应该在使用你的太阳能电池板产生的电力和使用国家电网的能量之间无缝切换。你不会注意到你的电力供应有任何不同。你可以使用你的太阳能电池板和正常的能源价格,没有必要告诉你的能源公司。你将只使用更少的电网电力,因此支付更低的账单。但是你应该货比三家,以确保你的关税具有竞争力(以及你的天然气关税)。

安装太阳能电池板的费用取决于你屋顶的大小和你选择的系统类型。安装太阳能电池板并不便宜,但多年来成本已经下降,对一些人来说,为它带来的环境效益付出的代价很小。

根据在线服务绿色比赛,最常见的选择之一是4kW太阳能电池板系统,该系统由16块电池板组成,需要大约29平方米的屋顶空间。这应该为一个家庭(三到四个人)产生足够的能量,尽管你可能仍然需要使用来自电网的能量。这种规模的系统成本在6000到8000英镑之间,但作为回报,你每年可以节省大约270英镑的电费。

一个更便宜的选择是3kW太阳能电池板系统,它由12块太阳能电池板组成,需要大约22平方米的屋顶空间。成本在5,000到6,000英镑之间,但每年节省的成本也较低,约为160英镑。

根据Green Match的说法,根据你的太阳能电池板系统的大小,以及你通过将多余的能源出口回国家电网赚到的任何钱(下面将详细介绍),你可以期望在15到25年后收回太阳能电池板安装的成本。

虽然更大的系统更贵,但它们产生更多的能量,从长远来看,可以为您节省更多。因此,一个5kW的太阳能电池板可以在15到20年后为自己买单,一个4kW的系统需要16到22年,一个3kW的系统需要21到25年。

政府的上网电价(FiT)计划于2019年3月31日对新申请人关闭。然而,在此日期之前安装了太阳能电池板系统并成功申请该计划的家庭仍然可以受益。该计划向通过太阳能电池板和其他可再生技术自行发电的家庭提供现金支付。那些没有资格享受上网电价的人可以申请2020年初推出的智能出口担保(SEG)计划。通过该计划,你可以获得向国家电网出口的多余可再生能源的报酬。

拥有150,000或更多客户的所有许可能源供应商必须提供至少一种智能出口保证关税,而较小的供应商可以自愿提供关税。

如果您通过太阳能光伏板以及以下任何一种方式发电,您将有资格参加SEG计划:

您的安装将需要5MW或更少的容量,或50MW的微型热电联产。它还必须通过微发电认证计划或同等认证。此外,您还需要安装一个可以提供半小时读数的电表,以便您的供应商知道您出口了多少电力。

通过签署SEG电价,你将为你产生的反馈到国家电网的多余电力付费。然而,与上网电价不同的是,你不会为你生产的所有电力付费,因此付款可能会更低。能源供应商可以决定他们支付的费率、合同期限以及关税是固定的还是可变的。在合同期限内,固定的SEG电价支付每千瓦时的固定电价。

可变关税将根据市场需求产生价格波动(但价格不能低于零)。因此,货比三家、比较所提供的东西是有好处的。请注意,您不能同时收到上网电价和SEG付款,但是如果您希望收到SEG付款,您可以选择退出上网电价方案。

如果你正在考虑安装太阳能电池板,你需要考虑你的屋顶是否合适,包括它是否足够大以及它能获得多少阳光。你还需要考虑你需要多大尺寸的太阳能电池板系统。重要的是要确保房子的大小足以满足你家的能源需求,但也要确保你不会有大量的剩余。

你可能还想考虑安装一个太阳能电池或储能系统,储存太阳能电池板产生的电能。这将允许你储存白天产生的电力供晚上使用,帮助你变得更加自给自足,并减少你从电网使用的电量。

虽然安装太阳能光伏板通常不需要规划许可,但如果有任何限制,例如,如果你住在一个列出的建筑或保护区,咨询当地政府也是明智的。您还应该通知您的家庭保险提供商确保他们将覆盖太阳能电池板,并了解您的保费是否需要调整。

最后,确保你从公司那里得到几个不同的报价来比较安装成本。最好在上寻找经过认证的安装程序微发电认证网站。

(1)白天多用电:太阳能光伏板在白天最有效,所以考虑在白天执行洗涤和运行洗碗机等任务,而不是通宵。如果你经常在白天外出,内置的电器定时器会派上用场。

(2)考虑其他可再生系统:如果你有能力,将太阳能光伏板与其他可再生技术如热泵、热能板和风力涡轮机相结合是值得的。

(3)安装太阳能电池或储能系统:如上所述,这允许您存储白天产生的能量以供晚上使用,从而减少了使用电网电力的需求。

(4)减少能源浪费:不使用时关灯、短时间淋浴和防止家里通风等步骤会减少你消耗的能量。你可以在上阅读我们的指南14种方法削减你的能源账单的其他方法。

(5)保持太阳能电池板清洁:定期清洁太阳能电池板很重要——你可以购买太阳能电池板清洁套件,或者你可以安装有点像喷水系统的自动清洁器。或者,你可以花钱请一家清洁公司为你做艰苦的工作!

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