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与我们的电力供应商人民能源合作组织(PEC)举行的会议，对将太阳能或风能分布式发电系统(DG)纳入电力供应商能源组合的困难有了新的认识。
PEC向我们地区的农村用户提供电力，以前有两种模式来补偿用户获取和分配电力的费用。其中包括基本月费(37美元)和每千瓦时使用费(约每千瓦时0.11美元)。然而，基本费用并不包括整个配送成本(约60%的成本)，其余部分则包含在每千瓦时使用的成本中(约40%)。
这种系统从环境视图中的利益是它激励用户通过保持KWH更昂贵来减少它们的使用。然而，由于许多立法机构通过的净计量法律，省电公司被要求以零售率（电力收取的速率相同的速率）购买多余的发电量（相同的速度）而不是以批发率（他们产生的速度或购买电力）。这意味着许多DG系统将其KWH使用量净化为零，因此电力提供者未收回电力使用费中的嵌入式分销费用。
因此，电气公司在许多立法机构（包括明尼苏达州）中取得了成功，将“网格访问费”纳入DG所有者。此外收费增加了我们的系统的太阳能电池板回收期到20多年，显着长于高太阳能生产的引用，高达$ / kWh状态如加利福尼亚州，其中回报可能是6 - 10年。
这是从我们家看的数字：
系统大小：9.8 kW.
成本系统:30840美元
联邦回扣（30％）：$ 9252.
系统最终成本:21588美元
每个安装的瓦特系统的成本：2.20美元
预计年产量：11,200 kwh.
PEC每千瓦时的成本：0.11美元
其余的计算假设我们在生产时大约使用电力大致多电力：
通过净零保存的金钱（11,200 kWh时间0.11美元）：1232美元
基本月服务费:37.00美元
每月网格访问费：$ 24.31
这是系统总成本的计算 - （保存的金钱） - （每年固定成本）x（年数）。三个网格捆绑计算，基于：
- 没有每年固定成本（除非您无论如何，除非您是脱机，否则无法消除月度服务费，如果他们没有收取电网访问费用，那么
- 只收电网接入费(见第一条)
- 包括所有年度固定费用
- $ 1,232储蓄时代x年= 21,588美元（回报= 17.5岁）。
- （$ 1,232 - $ 291.72）次x年= 21,588美元（回报= 23年）。
- （$ 1,232 - $ 735.72）次x年= $ 21,588（回报= 43.5岁）
为了减轻DG业主的抱怨，PEC正在讨论将所有配送成本纳入基本每月服务费。在这种情况下，投资回收期为17.5年(尽管这增加了无法消除的固定成本，因此在净例1和例2中，获得的千瓦时所花的钱是相同的)。目前，投资回收期为23年，并向DG客户每月支付电网接入费。
如果该系统可以转换为离网架构，那么示例#3中的负号将变成正号，投资回收期将降至11年。然而，这将需要在电池存储方面投入大量资金，而且在电力使用高(加热)和太阳能生产低的冬季，这将是困难的。
太阳能有其他原因
因此，对于我们的系统，投资回收时间在17.5年至23年之间。没有伟大的投资回报，但我们有其他许多原因转换为所有电动房屋和光伏系统。其中：
- 减少碳足迹
- 在房子里消除燃烧以进行清洁空气
- 将分配成本降低到一个提供者
- 最终与电池和电动汽车配对
作为一个DG所有者，我们没有从我们的电力提供者那里感受到很多爱，并觉得他们只忍受我们，因为他们必须通过净计量法律所要求的。从他们的角度来看，DG所有者不会降低生产成本或生产电力所需的发电厂数量。太阳能客户不可靠地产生功率（太阳并不总是闪耀，风并不总是吹），也不是在网格上的峰值负荷时产生的DG功率。
对于没有重要产业部件的农村系统，峰值负荷介于下午5点之间。和8下午8点当人们下班回家并打开他们所有的家用电器。
更复杂的是，电网联结系统的大部分太阳能不是由房主使用的，而是在白天馈入电网，而“正常”电力则在一天的其他12-18小时由DG所有者从电网中抽出。因此，DG所有者实际上主要使用发电厂产生的电力，而不是太阳能电池板产生的电力。在没有水电、核能或大量使用天然气的州，“正常”电力可能相当脏，效率也很低。
混合中的许多煤
下面的饼图显示了在明尼苏达州的电力是如何产生的，以及如何由迪卡兰电气协会（PEC能量的主要供应商）产生的电力。
2017年和2027年的Dairyland电气合作发电
哇，因此2017年，迪凯兰德将煤炭施用64％的电力。最近位于威斯康星州阿尔马（威斯康星州Alma）的DEC ALMA发电厂的一本宣传册（我们在明尼苏达州/威斯康星州边境的旅行中推动了几次）读：
Alma网站（Alma Units 1-5和JPM）燃烧了由Wyoming和犹他州的驳船，火车和卡车到达的混合煤。驳船煤乘火车前往圣路易斯，然后乘坐密西西比河约575英里到阿尔玛。被压碎后，将煤炭送入煤磨机，也称为粉碎机，将其研磨成细粉。然后将粉煤燃烧在锅炉中以产生蒸汽。整个蒸汽循环操作以旋转涡轮轴，涡轮轴连接到发电机的轴。发电机通过涡轮机的旋转是电能的起源。
通过燃烧化石燃料（煤炭，天然气，油等）的发电是一个极大的浪费过程，只有三分之一的燃料中的嵌入式能量被实现为电能。
美国能源情报署使用英国热量单位(Btu)和“热速率”来计算能源损失，“热速率”是指每千瓦时产生的化石燃料产生的Btu的数量。如环评网站所述“以表达发电机或电厂的效率为百分比，将电力（3,412 BTU）的等效BTU含量除以热速率。例如，如果发电厂的热速率为10,500 BTU，则效率为33％。如果热速率为7,500 BTU，则效率为45％。“
煤炭和石油分别在2017年进行10,465和10,834（效率〜33％），而天然气的热速率为7,812（效率为43％）。
平衡，全电动的益处
从一般的观点来看，我们不直接使用太阳能。我们正在将100％的清洁能量放在网格上，以便有人使用，这确实消除了使用相应量的“脏”电力 - 即使这不适用于电动公司的峰值负荷。
在全电气中，我们消除了直接现场使用天然气来加热，热水和洗衣（干燥器），但使用天然气最有可能具有比使用“脏”电力的碳足占状空气较小。例如，高效气体炉可用，可利用高达95％的嵌入能量，而最有效的传统燃气储存水加热器是能源之星模型，能量因素在67％和70％之间。因此，我们基本上交换了利用65％至95％效率（现场天然气）的机械的可能性，机械效率为33％-45％（电网发电）。
现在，在一个人认输之前，有一些方法可以让一切恢复平衡，并保持一个全电动的房子。空气源热泵(或地源热泵，如果你能负担得起)是可用的，它可以将电动机械的效率提高200%-300%，因此使它们同等地，如果不是比天然气更有效率。从本质上讲，他们利用电力从空气中带走热量(使用制冷剂技术)，所以你每往系统中输入1 Btu，就会得到2-3 Btu(几乎是神奇的)。系统现在可以在零下15华氏度下使用。
-这篇文章是由Tracee Vetting Wolf、Matt Vetting和他们的儿子Max在明尼苏达州罗彻斯特建造的净零能源房屋系列文章的一部分。你可以找到他们完整的博客这里．下面列出了他们以前的文章。
14日的评论
马特，
伟大的帖子！您的固定月度公用事业费用甚至高于MINE在NH。我们的PV回报也是3年满3个十年，所以我们通过了。你奠定了为什么PV没有意义，我开始想知道为什么一个像你一样的聪明人最终选择了PV？虽然有一个肮脏的网格争论，你做了一个很好的案例。
在佛蒙特州，绿山电力公司将特斯拉电池租赁给客户。对客户的好处是，它可以在停电时为他们提供电力，而不需要一台发电机。这对绿山电力公司(Green Mountain Power)很有帮助，因为他们可以在需求高峰期“开采”电池。在佛蒙特州以外，包括能源储存有望使公用事业公司对太阳能更有热情。
当然，马特 - 你的房子不能真正绿色，除非它有太阳能......我可以吹嘘我想要的所有15“墙壁或r-85屋顶绝缘或我的年度电费如何（包括HW，热量，AC等）是我所在地区典型的年度加热比例的1/3。人们点头，困惑，然后问：“但它有太阳能电池板吗？”“地热？”
由于许多原因，太阳能不是我们的选择，但每千瓦时溢价为2美分，我可以通过牛蛙电源（大多是风，也是太阳能和低冲击水电）购买100％的可再生能源。基本上是180.00美元，我们使用的所有电力都是无碳的。
这可能是一个例子，使用一个更小的系统，使用一个便宜的“电池”(也就是热水器)，实践“自私的太阳能”，证明更经济。
如果有人沿着仅使用太阳能的线条做的东西，我会对一篇文章感兴趣，因为他们自己用RV电源开关（或等效）在两个电源之间自动切换的RV电源开关（或等效）的热泵和热水器。
这样的东西：
https://gpelectric.com/products/50-amp-transfer-switch/
当太阳能电源时，它会耗尽。当没有，它从网格中拉动。在倒下的电力线/停电时仍然需要电源断开连接。我们在农场拥有一个大型的物理投掷开关，做一些类似的东西（大部分时间的主电源，电源外出时的备用发生器）。我不知道自动抛掷开关，但我相信一些必须存在的东西。
一个人必须咨询他们当地的市政当局和电力提供者，以便他们拥有任何要求。
如果双向充电器（如Wallbox Quasar）和插入式汽车足够实惠，他们可能有助于为孤立社区中的人们提供更具成本效益的屋顶太阳能。如果您在白天（在家或在工作中）收取汽车，那将是伟大的，然后在晚上挖掘电池，以满足您当地的全部或大部分需求。
只是一张关于阿尔玛煤厂的照片。那幅画很旧了。这两个机组中只有一个仍在运行，上游(图片右侧)的那个老旧、效率较低、污染更严重的电厂已被拆除。
我认为需求侧管理有很大的机会，至少对住宅而言是这样。例如，我不在乎热水器什么时候开着，只要在我可能醒着的时候有热水就行。作为一个实验，我在去度假前一两天关掉了它，那里仍然有足够的热水淋浴和洗碗机，没有明显的干扰，即使它已经关闭了将近两天。
我也不在乎洗碗机什么时候用，只要第二天洗好就行。我可以将它设置为延迟启动，但没有激励机制，也没有任何关于可再生能源何时可能过剩的信息，这似乎没有多大帮助。
我不在乎我的电动汽车什么时候充电，只要在我下班前充电好就行。我通常设置一个计时器，让它在清晨充电，因为这似乎对电池的健康最有利。
我也愿意让我的洗衣机和烘干机按时间表运行。通宵运行的噪音是有干扰的(洗衣房就在我卧室外面的走廊上)，但它们可以在我工作的白天运行。
一个问题似乎是，电力太便宜了，所以公用事业公司很少的空间来激励理想的用法，仍然有利润。他们可以为不良用途收取溢价，但这对不太受欢迎。例如，我的实用程序的标准电费约为0.11美元/千瓦时。它们有一个可选的使用时间，在高峰时段期间略便宜，但在峰值上更昂贵。off峰值节省不足以值得保持轨道的麻烦，而开启和关闭峰时刻似乎是任意的。它们还有一个峰值需求计划，可以更便宜的峰值，但在高峰时段使用的电力可能更昂贵。
我同意，在使用时，大量的家庭需求可能是非常有弹性的。我设想了一个系统，其中电速率是现场批发速率加上固定的标记。本地电配电效用并不关心利率的利润是多少，因为价格不会改变。他们将拥有一个网站，以标准化的机器可读格式为接下来的几天发布了预测的电力成本。然后，您的主要能耗设备将包括在电子控件中，它们已经很可能拥有，您可以在“必须按时间完成”或“可接受的操作范围”中编程的能力。您将洗碗机设置为明天下午5点完成。它正在进行线路，并计算可能的最低成本时间。
我从来没有理解为什么更多有大院子或面积的人不要在地上安装他们的太阳能电池板，以便他们可以刷下雪（并更容易地进行维护）。那好吧。
我希望看到现在使用的电器，电机和照明灯具的数量和类型的评估，他们已经运营了一段时间。你安装了任何太阳能管吗？这将减少您需要的日光量。
马特，
谢谢分享。很少有人会这么做。我将分享我的(威斯康星州):
系统大小：8.3 kW
系统成本:24200美元
在威斯康辛州，燃煤也是主要的污染问题。我们住的地方离1970年启动的一座核电站大约30英里。它已经退役了!疯了。
>太阳能在峰值负荷期间不会产生。
^是我对可再生能源人们感到不满的一个原因。所有系统都需要现场存储，而不仅仅是网格绑在一起。我们不是（全部）试图越来越多的网格，而是只想最大化_我们的现场会产生，所以为什么没有人真正思考和弄清楚房子电池？
特斯拉家用电池…永远后备。我们的承包商选择了Enphase，而Enphase的家用电池是…也在预订中，就像Telsa。：／
人们使用电池的时间比特斯拉和Enphase存在的时间还要长。铅酸电池并不理想，特斯拉和Enphase也不理想。谁知道理想的小型电池什么时候会出现。
屋顶住宅一直是更昂贵的替代方案，并没有达到最佳的生产设计。
现在，在一个人认输之前，有一些方法可以让一切恢复平衡，保持一个全电动的房子。空气源热泵(或地源热泵，如果你能负担得起)是可用的，它可以将电动机械的效率提高200%-300%，因此使它们同等地，如果不是比天然气更有效率。从本质上讲，他们利用电力从空气中带走热量(使用制冷剂技术)，所以你每往系统中输入1 Btu，就会得到2-3 Btu(几乎是神奇的)。现在，该系统在零下15华氏度下也可以使用。”
上述声明，空气或地面源热泵用2-3 COP（2-3 BTU为每一个电动BTU）错过了一个重要的观点。他的电网来自33％的高效电网，从脏煤中很多，所以热泵不再节能，当包括BTU的2/3的损失是产生并向热泵传递电力而不是在95％调节冷凝炉中燃烧天然气。除非公用电力大多是来自可再生能源和核（现在不幸的），除非大多数公用事业仍然是一个小的％，然后在用户端燃烧化石燃料比将其转换为从热量转换为机械（以驱动发电机）更有效通过使用电力从冷空气或水中挤出热泵，然后通过热泵挤压热泵，然后通过热泵挤压热泵。让我想起我的研究生院顾问/教授提醒我，关闭实验室的灯光节省了电厂的输入能量量的四倍;是的，在70年代初，它是25％。
好的，但是这个博客是一个系列的一部分，他们将一个节能的家庭作为_holistic_方法构建。电消耗只有一个方面。
现实世界的问题，家庭HVAC是奥术思想，供应是稳定和无限制的，特别是在家里供暖时。作为一个简单的房主，智能专业人士给了我一个简单的答案：在这个问题上扔更多的btus。90KBTU天然气炉？听起来很小。在房子里投掷150kbtu。
行业刚刚与此相处。没有认真的工作是为了让房主给他们的能源使用，无论燃料如何让他们的家更有效。
在您多年的工作经验中，您是否曾在HVAC专业人员建议业主进行能源审计、手册J完成或空气密封和绝缘报价的工作现场?
坦率地说，这是游戏产业的失败，无法满足现代、尽责的房主的期望，我希望他们能读到GBA和类似的博客。如果你是整体的，并说——“在空气密封和超级绝缘后，坚持95% AFUE的炉子，使房屋的负荷降至40kBTU，并将燃料使用量降至最低”，那么我会同意你的看法。但是你没有。这是一种不考虑所有活动部分的神秘思维。
尽职尽责的房主，就像这个博主，想要使用更少的能量，无论燃料是什么。如果我们因为贺卡而使用较少的电能，但行业尚未制造燃油清洁剂，即行业的问题。
我的2100 sf 1956建造的家是相当好的绝缘，R-40阁楼与反射箔在玻璃纤维顶部，但只有R- 13 (2x4)墙，加热地下室与R-6墙绝缘，和热镜窗(玻璃中心比房间中心低5华氏度，当它是0华氏度时)，在我的5个超过4英尺的方形落地窗和原始的安德森双层窗格窗，2015年2月(记得极地漩涡)，纽约中心平均温度为9华氏度，低于正常17度，是1888年以来最冷的2月。需要注意的是，空气源热泵的效率会在温度降到冰点以下时下降很多，除非有无电阻加热作为备用，否则会增加电力使用量以获得更多的热量。作为一个附注，我已经减少了两个YMCA分支(48年和28年的建筑)的能源使用量到130000和110,000 BTU /sf/年，使用调制冷凝锅炉，调速驱动器和LED照明;事实上，这座有28年历史的建筑现在的用电量比1992年刚开始使用时少了25%，尽管它现在的面积是原来的3倍。与在纽约西部开放的类似规模的新Y相比，我28岁的Y只使用了2/3的EUI。
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