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能源呆子的沉思

测试一个已有30年历史的光伏模块

是时候把我最老的太阳能电池板连到万用表上了

就像劲量小兔子,还在茁壮成长。马丁·霍拉迪(Martin Holladay)的太阳能电池板已经在他的屋顶上暴露了30年。
图片来源:诺亚·曼宁

1980年,在佛蒙特州的森林里生活了五年没有电之后,我买了我的第一个光伏组件。看了一个小广告地球母亲的消息,我给乔尔·戴维森(Joel Davidson)寄了一张支票,他是一名返乡的城市难民,正在协助大宗购买光伏电池板。在他位于阿肯色州佩蒂格鲁的离网区域,戴维森以275美元一个的价格出售33瓦的Arco太阳能模块。

很多人会问:“太阳能板能用多长时间?”为了纪念我的第一个光伏组件的30周年,我决定爬上屋顶,把它拿下来进行测试。

我的Arco太阳能电池板(型号16-2000)是在加州查茨沃斯的一家工厂生产的。该模块的设计是在最大电压约16 VDC为12伏电池充电。当新的33瓦模块,在全阳光下产生2.0安培。

在经历了30年的风吹雨打之后,旧的Arco模块现在工作得怎么样了?

比工厂规格更好

我决定测试我的旧光伏模块,直接将它连接到两个不同的12伏负载(没有插入电池):一个35瓦的白炽灯灯泡,和一个额定4.5安培(约54瓦)的鼓风机。

一个阳光明媚的日子,大约上午11:30,我在自家后院进行了测试。室外温度约为50华氏度。

旧的光伏组件以优异的成绩通过。它轻而易举地点亮了灯泡;我的Fluke万能表显示,在满载2.015安培时,模块的电压高达14.93伏特。

在阳光下放出2.5安培电流

接下来的测试更具挑战性:我将54瓦的鼓风机直接连接到面板上。哇!鼓风机开始快速旋转。根据福禄克万用表,鼓风机从我的古老的太阳能电池板吸取了2.5安培的功率,比…

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17日评论

  1. 丹尼尔·恩斯特||#1

    光伏成本
    马丁,

    我把你的275美元数字输入了消费者价格指数通胀计算器:

    http://data.bls.gov/cgi-bin/cpicalc.pl

    经通货膨胀(或购买力损失)调整后,以2010年美元计算,这一数字为727.58美元。

    这几乎足够购买SolarWorld的230瓦面板:

    http://www.wholesalesolar.com/products.folder/module-folder/SolarWorld/SolarWorld230.html

    这是另一种看待这些数字的方式。你在1980年花了8.33美元/瓦。使用通货膨胀计算器,SolarWorld 230电池板的售价为1.30美元/瓦,按上世纪80年代的美元计算。

    PV的成本当然下降了,但我认为可以肯定地说,它永远不会便宜。

    价值吗?现在这是另一个话题. . . .

    问候-丹尼尔

  2. 加里·嘉宝||#2

    实际上,PV已经比“传统”电力便宜了
    丹尼尔:你说“可以肯定地说,太阳能永远不会便宜”。让我们算算:

    今天,在加州,我们正在为家庭安装完整的光伏系统,价格在每峰值瓦特6.50美元。这是在任何退税或税收抵免之前。如果这些更新,改进模块执行以及老马丁Arco模块测试,我们可以期望从他们40年的良好的性能,然后我的计算使用PVWatts显示了一个年产量约1500 w-hr每峰瓦模块(包括所有的降额因子,这样我希望每Wp 0.82 Wh)。

    看到http://rredc.nrel.gov/solar/calculators/PVWATTS/version1/US/California/San_Francisco.html

    使用寿命为40年的新模块预计将在其使用寿命(或更长)期间产生约60千瓦时的电力。这意味着每千瓦时的成本是$。11、比目前加州居民用电的年成本低30%以上!

    没有必要使用通胀计算器,因为我想我们都同意,30年历史上6.5%的电力成本年通胀率与投资股票市场或债券的替代选择(但风险更高)相当。算了吧。

    再加上30%的税收抵免(与过去几十年来化石燃料一直享受的补贴相比,这只是一个小补贴)加上国家退税,购买光伏发电已经比从当地公用事业公司租用电力便宜得多,而且只会使差距每天进一步拉大!

    问候,

    加里

  3. 丹尼尔·恩斯特||# 3

    廉价的太阳能
    加里,

    你不能将电力和光伏系统的通胀成本与投资股市(或任何与此相关的投资)进行比较。这是一个逻辑谬误。

    通过购买PV系统,你可以期待资本回报,尽管是一个很长的回报。现在是30 - 50年,这取决于你的安装成本,位置/太阳能,和当地的电力成本。我们可能预计能源成本在未来几十年将会上升,但在1980年,大多数人也是如此。事实上,电价在接下来的20年里下降了。见第13页:

    http://www.eia.doe.gov/emeu/aer/pdf/perspectives.pdf

    投资意味着你现在投入了一些现金期望未来会有更多现金;这是你的现金或资本加上利息。如果你能提供PV系统正现金流的数据,我将洗耳恭听。(你是否选择冒险投资股市是另一个问题。)

    如果光伏系统很便宜,那么每个人都会有一个(或两个,或三个,或四个),包括你当地的公用事业公司。他们是昂贵的。时期。

    加州的能源成本研究将太阳能光伏排在榜首,仅次于波浪能和质子交换燃料电池。见第7页:

    http://www.energy.ca.gov/2007publications/CEC-200-2007-011/CEC-200-2007-011-SD.PDF

    人们选择安装光伏系统通常有其他动机或原因,除了$$$。这就是主观因素发挥作用的地方——以及他们是否认为购买30年以上的可再生电力有价值。我不能说光伏系统便宜,但我可能同意你对它们价值的看法。

    对于那些确实做到了这一点的人来说,马丁的测试是该技术耐久性的又一个例子(相当惊人的一个例子)。

    我很好奇你说的"完整的光伏系统"是什么意思这些是整个房屋系统吗?他们是为净零或接近零的家庭?马丁最近指出,美国只有不到10个净零住房。鉴于加州温和的气候(无论如何是沿海地区)和加州的州退税/补贴,我很惊讶我们没有听到更多来自加州的净零房屋……

    欢呼,
    丹尼尔

  4. 卡尔Mezoff||# 4

    PV的成本
    在他的计算,假期也应该以信贷为国防部支出的一部分将被保存,如果我们没有购买我们的石油来自沙特,和成本的一部分清理墨西哥湾的由于我们“便宜”石油发电的依赖。

  5. 斯科特||# 5

    回报
    我住在堪萨斯州,一群电力公司想要建一座价值40亿美元的煤电厂,为20万客户服务。也就是说(相当简单的计算)每个客户2万美元。

    我敢打赌,给20万客户一个价值2万美元的光伏系统,对环境的保护要比那个价值40亿美元的燃煤电厂好得多。

    当然,除了光伏卖家,没有利润。

  6. 吉姆||#6

    旧板
    我有两个旧面板类似于Arco面板,但我的有埃克森品牌标签。我在1988年购买了它们,尽管它的使用已经断断续续,我认为显示出最大磨损的部分是PVA背部,它在存储时已经磨损了。他们仍然在生产电力。

    伟大的文章马丁。

  7. 伊恩||# 7

    再保险;廉价的太阳能
    现在,在加拿大的安大略省,你可以“投资”10万美元购买一个10千瓦的馈入系统,每千瓦时产出0.80美元。这将在100个月或8年之后偿还给你,20年的合同将得到8%的回报。试一试:http://microfit.powerauthority.on.ca
    如果今天的太阳能电池板能够胜任这项任务,那么它们就是一项相当不错的无风险投资。

  8. 乔装货||#8

    廉价的权力?
    如果我们知道运行电网的真实成本,太阳能和其他替代能源将轻而易举地胜出。当我们谈论能源成本时,它不包括所有的免费税收,激励和大生产商享受的税收减免。我们纳税人的钱!然后是与污染和清理他们留下的烂摊子相关的成本!
    我很想看到这些数字!

  9. 约瑟夫·福特||#9

    不错的文章
    我认识的一些对可再生能源持怀疑态度的人经常在没有任何证据的情况下假设,PV系统在你能从它们身上得到一个简单的回报之前就会磨损。令人振奋的是,有人已经采取了努力将其付诸试验,并表明30年的设备仍然有良好的使用寿命。同样地,生命周期测试是很好的,但我很高兴有人在30年前有远见地购买了一块太阳能电池板,并让它接受一些现实世界的测试。

  10. GBA编辑器
    马丁Holladay||#10

    对约瑟夫·福特的回应
    31年了,还在继续…

  11. 蒂姆Rowledge||#11

    光伏损耗-回应约瑟夫·福特
    @9“我认识的一些可再生能源怀疑论者经常在没有任何证据的情况下假设,PV系统在你能从它们身上得到简单的回报之前就会磨损。”
    我也见过这个。我很确定他们错误地引用了一项关于安装在早期卫星上的太阳能电池板的古老研究。那时的太阳能板非常昂贵,效率很低,而且不容易维修。关于镍镉电池有记忆功能的旧说法似乎可以追溯到差不多同一时期——这(主要)是电池管理技术不足和使用周期非常稳定的问题。

  12. 的埃里克·戴蒙德||#12

    “你不能比较
    “你不能把电力和光伏系统的通胀成本与投资股市(或任何与此相关的投资)相提并论。这是一种逻辑谬误。”

    比较投资回报(在本例中是购买太阳能电池板)和资本的另一种用途(投资股市)是相当标准的决策分析实践。

  13. 罗伯特·麦克莱伦||# 13

    他们不像以前那样做了……还是他们?
    当我在1991年翻修我的小屋时,我买了许多不同种类的紧凑型荧光灯来尝试它们,看看不同的光谱是什么。我买了一些松下23瓦长管和一些菲利普斯泛光灯配置大约35美元每只。紧凑型荧光灯的卖点之一是寿命长,而且它们也没有让人失望。除了在220V掉下或转动时出现故障(我在冰暴期间把发电机接错了),其余的都在22年后的今天使用。如今的节能灯成本低得多,但使用时间似乎不会超过一年或两年。

    为什么我在讨论PV的时候说的是节能灯?我想知道,如果那些第一个ARCO面板是过度工程,可能不是一个良好的预测性能的今天的面板。我的屋顶上有8400瓦的光伏,当我在2006年10月第一次使用它们时,它们经常使我的32500瓦逆变器最大负荷,这是我从未见过的。也许只是最初的性能下降,或者是面板积聚了足够的灰尘和污垢,降低了它们的高端性能。我没有注意到能源产出有显著下降,但我总是想知道他们在20或30年后会做什么。

  14. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 14

    对罗伯特·麦克莱伦的回应
    罗伯特,
    你写道:“我想知道第一批ARCO面板是不是设计过度了。”

    当然,这个问题并没有最终的答案。当涉及到确定光伏组件的寿命时,我们既可以依赖于在实验室对其设备进行“加速测试”的制造商提供的数据,也可以共享来自现场的数据(就像我做的那样)。但是PV的制造技术会随着时间的推移而改变——可能是好的,也可能是坏的。

    最好的情况是,像我这样的一份报告可以打消那些怀疑论者的疑虑,他们嘲笑说:“一个光伏组件不可能持续使用30年。”除此之外,还有许多未知因素。

    与此同时,我们都应该分享我们的故事和经历,因为我们拥有的信息越多越好。

  15. Alex_Chung||# 15

    38年了,还在工作吗?

    我要定制我自己的太阳能电池板,它只是0.3美元每瓦,我不确定它是否值得,希望我有机会在30年后测试它。

    您对柔性太阳能板的“寿命”有什么想法或评论吗?
    https://www.hovall.com/solar-panels/

    谢谢。

  16. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 16

    亚历克斯,
    我不知道你说的"定制我自己的太阳能电池板"是什么意思你的意思是你将安装自己的光伏阵列?

    我也不确定你说的“0.3每瓦”是什么意思。你没有提供单位,0.3什么?也许是美元吗?

    Q。“38年了,还在工作吗?”

    答:是的。

    Q。“你对柔性太阳能板的寿命有什么想法或评论吗?”

    答:从我所读到的所有材料来看,柔性光伏板(即带有塑料“玻璃”的光伏板)的寿命并不比硅电池、铝框架和玻璃的光伏板长。

  17. Alex_Chung||# 17

    嗨,马丁,

    非常感谢你的快速回答,是的,我要安装我自己的离网太阳能系统。

    对不起,太阳能板的价格应该是每瓦0.3美元。

    我将挑选带有硅电池,铝框架和玻璃的光伏板,谢谢你的帮助,非常有用。

    美好的一天,

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