在2020年，利用太阳能为你的家庭、车辆、船舱或船只提供充分的电力从未如此容易。首先,国际能源机构最近在其2020年前景据报道，太阳能——电力的必威国际手机版“新国王”——正在成为最便宜的方式有史以来最多的电。因此，显著减少甚至消除你的水电费DIY太阳能是一个附近的确定性现在。
更好的是，家用太阳能所需材料的成本在过去十年中大幅下降70%．价格下降的最大原因在于光伏电池板本身:90％价格从2美元/瓦降至可怜的0.20美元/瓦(2019年见)!
平均而言，在2010年至2020年期间，在美国安装一台住宅太阳能系统从7.50美元/瓦来2.50美元/瓦．(不同地方的价值会有1到2美元的差异，以及你使用的是直流电还是交流电。)
这意味着你的前期成本降低了，而你的投资回收期是缩短。只要5到10年——如果你一切顺利的话——你就有理由相信你的DIY太阳能系统将开始为你赚钱。这对你和地球都有好处。
你从哪里开始你自己的太阳能之旅呢?在这里你会发现家庭太阳能项目的所有方面你必须在实施和运营前进行研究．按照这里列出的循序渐进的过程，可以确保你覆盖所有的基础，一路上做出明智的决定和选择。
DIY太阳能概述
大多数想安装太阳能的房主最终会找到安装公司，但这不是唯一的选择。
自己动手，有强大的背景或经验的电气合同，将能够完成一个成功的DIY太阳能项目，从开始到结束，仔细研究和计划使用这里的指导方针。
如果这听起来像你，那就大胆尝试吧!你正走在拥有和经营清洁能源设施的道路上，在未来的几十年里，它可以使你的能源自给自足和低碳足迹。
然而，如果你是一个DIY者，对设置复杂和多部分的电气系统几乎不熟悉，DIY太阳能项目在专业帮助下完成在项目的几个关键环节——比如安装和布线——可能是更谨慎的选择。
有经验丰富的人在你的团队，你将避免购买错误的组件或劣质材料。更重要的是，你将消除高电压附近潜在的致命事故的机会。你也不太可能使任何担保失效。
太阳能发电系统的主要类型
你有三种选择必威国际手机版太阳能系统为您的家庭和财产提供电力:
- 并网-你的太阳能阵列直接连接到公共电力设施，当能源需求高于你的系统输出时，你从那里拉。多余的将被发送到电网。在大多数地方，电力公司会把你的账单记入贷方。
- 与电池备份并网(混合动力)-这个替代方案可以让你在家里储存太阳能电池板产生的多余电力电池备份．如果你的电池充满电，多余的电就会被送到电网，在大多数情况下，你会因此获得报酬。为了满足您的家庭需求，电池组是激活和熄灭之前，公用事业接管在高峰需求时间。
- 离网-在这个太阳能装置中，你完全独立于公共设施的供应。无论你的太阳能阵列输出的是什么，这就是你所有的。您可以附加一个电池备份，以避免中断。
在DIY太阳能项目的研究和计划阶段，你必须问自己:
- 什么完全我想通过太阳能装置满足电力需求吗?
- 是并网，离网，还是混合设置最好?
- 我必须获得哪些必要的许可、执照和检查?
- 我的项目最好的商业材料是什么?
- 我如何监控我的系统，以确保它一直以最大的效率和功能运行?必威竞猜
- 我必须做什么来维护我的太阳能电池阵列，以使它在整个生命周期内都能最佳地工作?
您需要哪些太必威国际手机版阳能设备和材料?
在快速扩张的可再生能源供应市场中，你必须集成的每个组件都有很多选择，使你的DIY太阳能系统在整个运行寿命内高效工作。这里列出了大多数太阳系的主要部件。（注意:根据你的特殊情况，你可能需要其他没有在这里列出的元素。)
在所有的前期工作和后勤工作都完成后，你就可以开始做腿部工作了:将光伏电池板安装在你的房子里的架子或杆子上，然后将它们连接到你家里的电力电池板上。根据您选择的是并网、离网还是混合系统，可能需要进一步的电力连接才能使所有设备启动并运行。
DIY太阳能的优点
因为购买太阳能电池阵列是一项重大投资，所以你必须彻底研究你的选择，权衡利弊。
以下是DIY太阳能项目的主要优点:
- 最便宜的方式为你的家庭或车辆通电。
- 知道你是靠自己的力量完成的满足感。
- 对于较小的电气化项目，如户外照明或工具棚，可能比将它们连接到公用电网更具成本效益。
- 个人为可再生能源转型做出贡献，这对遏制气候危机至关重要。
DIY太阳能电池板的缺点
按自己的方式做的太阳能项目也有一些缺点。
以下是DIY太阳能项目的主要缺点:
- 从零开始建造你自己的太阳能电池阵列需要先进的技术知识和专业知识，你可能没有。
- DIY太阳能家居套件通常被设计用于小型项目的离网工作。如今，太阳能组件可以让你直接连接到公共设施电网，可能可以让你为整个家庭供电。
- 由于整个太阳能装置的成本近年来直线下降，所以它不是作为自己动手，而不是使用认证公司的认证技术人员，这样更划算。
- 如果你的项目是屋顶太阳能，你可能会不小心损坏你的屋顶钻孔或不适当的防水。
- 你对你的屋顶所做的损坏很可能会使它的保修失效。保险可能不包括任何由泄漏引起的水或霉菌损害。
- 在高电压下工作很容易导致意外触电，如果你没有执照，可能会死亡。
- 如果你在屋顶上安装光伏板，从高处坠落而受伤或死亡的风险可能对缺乏高空工作经验的人来说是难以承受的。
- 如果你雇佣了一家授权的太阳能公司，你可以获得当地或州的回扣或激励，而自己安装太阳能可能会阻止你从中受益。
在考虑了所有DIY太阳能的优点和缺点后，你可能还是会赞成自己做项目。如果是这样的话，在你开始之前还有一长串的事情要做。当你仔细遵循时，你仍然可以取得成功。
计算你的电力需求
你想用你的太阳能电池板发多少电?这个问题的答案是最重要的DIY太阳能项目的一个方面。
它可以让你计算出你需要多少太阳能电池板，如果需要的话，还可以计算出用于太阳能存储的电池组的大小。你的能源使用也将决定你需要的逆变器和充电控制器以及电线的厚度和保险丝的尺寸。
每个电器都是重要的，包括在这个计算得到总输出功率．你需要所有电器的电力需求的总和，比如冰箱、烤箱、热水器、电脑、电视、洗衣机、吹风机、吹风机、时钟、照明、电动踢脚板、空间加热器、手机、平板电脑等。
从寻找功耗等级标签在你所有的电器和设备上。
有些可能会显示瓦数。在其他情况下，你必须根据给定的安培数或电压来计算。使用以下公式进行转换:
瓦特(W) =伏特(V) x安培(A)
当你把这些都加起来的时候，有很多在线计算器可以使用。或者，你可以像这样建立一个表:
注意:要填写第四列，将输出功率(第2列)乘以每天使用的小时数(第3列)。然后将第四列中的所有值相加，得到每天使用的总功率(千瓦小时)。
对于所有类型的DIY太阳能项目，使用千瓦时(kWh)的数量来做一些计算，计算出你需要的太阳能电池板的数量和电压，以充分为你的项目供电。一个免费的在线计算器可以简化它和许多其他与DIY太阳能项目相关的计算。
DIY grid-tie太阳能
在一个grid-tie太阳能安装完成后，您将直接连接到公共电力设施的电网。这意味着，当你的太阳能电池阵列产生的电量超过你的需求时，它就会进入电网，供他人使用。
在大多数情况下，你的电力公司通过一个叫做净计量．这意味着多余的可再生能源回头你的电表，因为它进入电网，所以你的整体能源使用(你支付)降低。
你的电力供应商以零售或批发的价格偿还你取决于你住在哪里。不幸的是，并不是所有的州都允许计税。
想要了解更多关于你所在州的计税规则的信息，请访问DSIRE(国家可再生能源和效率激励数据库)。必威竞猜
在并网系统中，当你的能量需求高于太阳能电池板所能提供的能量时——比如在晚上或当你的太阳能电池板被雪覆盖时——电网会将你需要的能量发送到家里，避免中断。
电网连接太阳能系统所需的齿轮
在一个电网连接，有时称为上网，屋顶太阳能安装，有几个基本的组件需要正常工作。
- 光伏电池板
- 越来越多的硬件
- 纯正弦波逆变器适用于电网连接设置(将pv的直流电转换为家庭使用的交流电;将多余的交流电泵回输电网)
- 直流或电源优化器(最大化从你的太阳能电池中回收的能量)
- 电网断开(在停机期间关闭系统)
- 直流断开(关闭你的阵列进行维护)
- 合路器的盒子(将所有组件组织在一个地方)
注意:有三种不同类型的逆变器可以在并网系统中工作。无论你的选择,确保它是纯正弦波类型的逆变器。(参见下面离网部分的更多信息)。
字符串逆变器
字符串逆变器如果你有一个朝南的房子，没有遮阳问题，是最经济的。有了这个逆变器，电流从串的几个面板每个被连接和馈电到逆变器。如果弦中的一个面板受到阴影影响或出现故障，整个弦的能量输出就会减少。
串逆变器与直流优化技术
采用直流优化技术的串逆变器克服了这个问题。一个独立的功率优化器被附加到你阵列中的每个太阳能模块上，并独立于所有其他组件工作。所有来自优化器的直流被引导到发生DC- ac转换的逆变器。
使用这种类型的逆变器，阴影或故障将只影响特定的面板(而不是整个字符串)。使用这种类型的逆变器可以监视每个面板的操作。
Microinverter
一个microinverter是附在每个面板上的一种逆变器。直流到交流的转换发生在那里。然后，AC从你的屋顶被引导在一起，直接馈电到你的家庭AC断路器盒。
这种类型的逆变器是最容易安装。它还允许您用其他类型或型号的光伏电池板扩大您的太阳能阵列，每一个都有自己的微逆变器。(相比之下，如果要使用串逆变器扩展太阳能阵列，则必须使用相同类型的面板。)
当你考虑所有因素时，电网系统实际上是最简单和最便宜的设置。离网和混合系统除了上面列出的并网系统的基本部件外，还需要充电控制器、电池组和其他额外的过流保护器。
我们有专门的帖子最好的太阳能逆变器可以买到，也可以买到之间的差别微逆变器vs串逆变器．
DIY离网太阳能系统
如果你有兴趣以任何方式脱离电网生活，或者如果你远离公共设施，DIY离网——有时被称为独立的太阳能电池阵列是一个显而易见的方法。2020年的好消息是:你的离网太阳能的可能性是无限的，无论你是为一个远程小屋、一辆货车或房车，甚至是一艘船供电。
离网太阳能系统所需的齿轮
离网系统的基本组件类似于网格连接设置，增加了:
- 充电控制器(发送DC到你的备用电池组，但时不时地关闭它，以防止过度充电)
- 电池银行(太阳不亮时需要供电)
- 逆变器(根据您的功率需求修改或纯正弦波)
- 平衡系统(BoS)元件(电线、熔断器、断路器箱等)
以下来自苏锦太阳能的短视频描述了纯正弦波和改进型正弦波逆变器的不同用途。你不仅会在两者的图解中看到不同;你也会听到对比。
确定离网太阳能系统的电力需求
对于任何类型的DIY太阳能项目，你必须如前所述，确定您的电力需求。在离网的情况下，你可以计算出这个值，并计算出你需要储存它的电池数量。如果你想要持续几天或几周的供应，你也必须考虑到这一点。
对于电池来说，这就变得复杂了，因为它们的额定存储温度是室温或略高于室温。这意味着如果你在冰冻条件下，它们的存储容量会显著减少(50%或更多)。所以，当你在一个寒冷的地方或季节，你可能需要显著增加你的电池组的大小，仅这一原因。
电池电压
的电压你的电池组——不管是12V, 24V还是48V——也很重要。它会影响到它们之间的连接线的厚度(和价格)以及连接到逆变器的电缆。
要确定电压，要考虑你需要多少瓦的电力你所有的电器。一个12V的电池组可能足够一个手机和一些12V直流电器使用。但如果你想发电2000瓦或更多，24V或48V电池组更有意义。
阳光小时
另一个重要的考虑因素是阳光小时你的小组每天都会收到。这个数字是不白昼长度相等，随季节而变化。
这取决于太阳的角度与面板的朝向有关。太阳时数地图可通过国家可再生能源实验室(NREL)获得。
图片来源:NREL
充电控制器
一旦你知道了你的太阳能电池阵列和电池组的电压，你就需要一个充电控制器来管理这两者。目前有两种基本类型的电荷控制器技术:脉宽调制(脉宽调制)或MPPT(最大功率点跟踪)。
当电压匹配时，PWM充电控制器就足够了。当电压不同时，使用MPPT控制器。
DC / AC变换器
最后但并非最不重要的是逆变器，您需要将直流从模块转换成交流的设备上运行的交流。此外，您需要知道逆变器需要什么类型的交流。在美国，它是120/240V分相，60hz。
虽然有些逆变器可以配置，但其他逆变器是固定的。在你购买前检查逆变器规格表(在手册或在公司网站上)，以确保你有一个你的系统需要。
进一步的考虑
更复杂的因素是，一些电器使用240V，而另一些则使用120V。并不是所有的逆变器都能输出240V的电压，所以你可能需要堆叠(也就是连接在一起)两个逆变器，每个额定电压为120V，以满足你所有的电源需求。再次，检查规格表，以确保您使用的设备是正确的。
最后一件事:逆变器的设计是为了匹配特定的电池组——不管是12V、24V还是48V。所以，你需要决定你将使用的电池组的大小之前你购买了逆变器。
如果你认为你可能想在未来建立你的太阳能阵列和/或你的电池存储能力，现在购买一个逆变器可以处理额外的电压，将节省你不得不做一个昂贵的逆变器升级以后。
DIY混合太阳能系统
混合动力系统结合了并网太阳能系统和离网太阳能系统的特点，两者兼得。你可以储存你的太阳能在夜间或停电时使用。
这对于某些地区的房主来说是理想的，否则他们必须在夜间或夜间支付更高的电网高峰电价。
然而，如果你在你的地区有良好的电网计量和停电是最小的，一个标准的并网系统可能是你的最佳选择。
下图说明了混合动力系统的工作原理:
如图所示，在这种系统中使用了一种特殊的混合逆变器。同样需要注意的是，如果你选择了这种设置，你应该在安装的时候购买电池。电池技术正在迅速发展，如果等待太久，可能会导致与混合动力系统不兼容。这可能意味着你以后需要进行很多昂贵的升级。
对于混合动力系统，交流耦合电池是常见的。这些电池存储这两个太阳能电池的直流和电网的交流电交流电．目前,特斯拉Powerwall是交流耦合电池最受欢迎的选择之一。
相比之下，直流耦合电池存储来自太阳能电池板的直流，并将来自电网的交流转换为直流，也存储在电池中。
使用直流耦合电池的光伏系统比目前的交流耦合电池更节能。这种差异在大型安装中更加明显。所以，它可能不会影响你的家庭太阳能安装效率。必威竞猜
哪种类型的太阳能电池板最适合你的DIY太阳能项目?
用于住宅项目的太阳能电池板主要有三种。
单晶太阳能电池组件由60或72个太阳能电池制成的硅均匀黑色覆盖玻璃和金属框架。每个细胞都有圆形的白色边缘。单晶太阳能板比其他类型稍微贵一点，但效率高得多。它们能将高达23%的阳光转化为电能。
多晶太阳能电池板还包含60或72个太阳能电池，每一个都是斑驳蓝色的完美方形。它们将大约15%-17%的太阳能转化为可用的电能。多晶面板比单晶模块稍微便宜一些。
薄膜太阳能电池是一种轻量化和柔性的光伏材料片，应用于固体表面，如玻璃。薄膜的效率甚至低于其他类型，通常只有10-13%。它们也更便宜。
为工作选择合适的太阳能电池板
如果你的DIY太阳能项目的空间有限，单晶电池板是最好的选择，因为它们的效率最高，成本与多晶表亲相似。必威竞猜
如果空间不是问题，而且你想降低成本——即使是在小的方面，多晶面板可能是合适的。
薄膜不适合用于小规模的太阳能安装项目，也不值得。
DIY太阳能常见问题
对于DIY太阳能这样复杂又昂贵的项目，你绝对需要把它做好。以下是一些你可能一直想知道的问题和答案。
1.电网，离网，还是混合太阳能系统最适合DIY太阳能项目?
这个问题没有正确答案。这完全取决于你的目标、技术知识、电气经验、能源需求和你的位置。
例如，如果你的目标是为整个2000平方英尺的房子供电。对于一个四口之家来说，如果你有很少停电的电网，那么并网系统是最经济的。
然而，如果你只想在秋天给一个隐蔽的狩猎场通电，离网的太阳能系统是你最好的选择。
混合太阳能系统是最好的选择，如果你没有网络计量，你的公用事业在高峰使用时收取很高的费用，或者你经常受到电源关闭或中断的影响。
2.DIY太阳能项目的隐藏成本是什么?
有多个许可证和检查-从你的地方司法和电力公司-你必须支付之前你的DIY太阳能项目可以上线了。和他们商量一下，知道你必须做什么，什么时候做。遗漏哪怕一个都可能会延迟甚至阻止项目的完成。
但在你开始为你的太阳能系统做研究之前，请确保没有执照的房主可以安装太阳能电网。如果没有，你将不得不涉及一个有执照的太阳能公司。这可能比你最初的预算多出几千美元。
由于你屋顶或财产上的面板，你的房屋保险可能会增加。在你开始之前联系你的经纪人，确定每年的增长是否在你的预算之内。
如果你不能完全确定你是否购买了所有正确的组件，那么在你把它们从盒子里拿出来之前，要确保它们是可以退货的。如果你错了，需要更换材料，如果不能退款，你会对额外的费用感到失望。
3.作为安装太阳能的独立房主，我有资格享受任何税收优惠吗?
在美国，联邦太阳能税收抵免，也被称为投资税收抵免(ITC)，允许您扣除26%(2021年减少到22%)的太阳能安装成本，没有上限。您可以作为安装人员，或如果您聘请一家公司做这项工作。
在这一点上，目前还没有计划将这项税收抵免延长到2021年以后，尽管新当选的行政部门和国会可以这样做。
太阳能可再生能源证书(SRECs)是房主的另一个激励措施。有了这个项目，你可以把能源证书卖给你的公用事业公司，然后拿回现金。这个系统就像股票交易所一样运作。SREC值因州和月而异。
你必须向你所在的州和地方当局了解任何其他的激励或回扣。这些可能是有条件的，你聘请一个批准的太阳能公司进行安装。
DIY太阳能包
DIY太阳能项目最重要的部分是规划和设计。对于这些步骤，你必须做大量的研究。
所有计算所需的一个关键数字是你希望由太阳能阵列提供的所有电器每天消耗的电能的瓦小时数。如果你把电池存储也包括在内，知道你想要储备多少天的电量也是很重要的。
一旦弄清楚了这一点，下一步就是为您的并网、离网或混合系统购买必要的组件。
在获得所有必要的许可和检查后，安装面板。在它们投入使用并开始发电之前，还要进行一两次强制性检查。
你的DIY太阳能项目，如果操作正确，可以为你提供几十年的清洁能源。这对你和地球来说是双赢的。
