真实世界的能量跟踪
所有人,
我正在新泽西州设计和建造一座被动式房屋。我刚刚完成了认证PH建设者课程，目前正在注册CPHC课程-是的，我是一个控制狂。我的最终目标是使用PH值、PV和Powerwalls的组合实现离网。我试图估计在无/低PV日(下雪/多云/下雨)我的日常电力需求。我把所有的插头都装好了，发现了不少耗能大户——现在我有理由换掉那台用了7年的等离子电视了，开机时只有470瓦的电量。我正在估算我的干衣机和热水器需要多少钱。我目前有燃气设备，并根据我的夏季燃气账单确定，我每月使用大约15个热，在烘干机，DHW和煤气炉之间。我已经把这些转换成千瓦时，但我不认为这是苹果苹果考虑到目前的技术与热泵今天。我单独估计了电磁炉的使用量。真正有帮助的是，知道是否有人有惠而浦混合护理烘干机和/或任何当前的热泵热水器，如GE，施泰贝尔，甚至更好，桑登。 I spoke reps from each of these companies at NESEA and they all said I will save a lot over an electric element only unit, but no one could give any hard numbers. Sanden to their credit does show 3KWH usage for their 80 gallon unit per day in their marketing materials and they say that is a big savings over other HP water heaters. I was hoping someone has one of these units and has been able to monitor the electric usage, either using a Kill-a-Watt or a circuit based monitoring system like PowerWise, so I could get a real-world, no-spin estimate. BTW, family of 4, current DHW unit is a 75 gallon AO Smith gas unit circa 2006. Never ran out of hot water.
谢谢,
乔纳森
GBA详细库
根据气候和房屋部分组织的一千个建筑细节的集合
回复
你好，乔纳森!
使用耗电量表，我们已经确定，在12月到1月的阴天和最冷的日子里(46华氏度和58华氏度的地下室进水，但每天使用太阳能调节)，我们每天使用空气水龙头热泵的DHW为0.86千瓦/天。我用12英寸的包裹玻璃纤维对水箱进行了超级绝缘，它位于4英寸的XPS上，所以它很少低于110F。我们把空气龙头放在一个50加仑的油箱上。你可以在我的GBA博客上看到从11月到12月的所有修正。PK
乔纳森,
你想要一座离网的房子，目标太远大了。一旦你完成了计算，你会被实现你的目标所需的电池成本所震惊。
一些评论:
1.深度循环铅酸电池——这种已经存在了100多年的电池——在离网家庭等固定用途上仍然比锂离子电池更具成本效益。有关此问题的详细信息，请参见特斯拉电池．
2.从11月中旬到2月中旬，会发生两件事:你的用电量上升，而你的pv发电量下降。这就是为什么几乎没有住在离网房子里的人会尝试设计一个全电动的房子。(唯一的例外是:住在能支持微水力系统的好溪流附近的幸运儿。)
大多数脱离电网的家庭都使用木炉取暖(有丙烷备用)。此外，大多数离网家庭都有一台发电机，在11月、12月、1月和2月燃烧化石燃料为电池充电。
祝你好运。如果你成功了，在你的房子被占用一年后，我对你的报告很感兴趣。如果你成功了，我很想知道你的电池要多少钱。
保罗-谢谢你的数据，我喜欢你的靴子和手套保暖器。如果我没看错你的帖子，你是在使用热泵和太阳能热水的组合，对吗?如果你现在建造这个系统，你会跳过太阳能热，只使用更多的电池板吗?另外，冬天热泵能给你的地下室降温多少?
马丁:我的人生哲学是，如果你想登上月球，就要向星星开枪。所以你是对的，这是雄心勃勃，也许无法实现，但我认为我可以接近——在一年的大部分时间里。
成本分析很有趣。虽然分时电价和净计量给了我充分的动力，让我白天卖给公用事业公司，晚上买，但3台Powerwalls的成本与我目前的一台全屋发电机的成本相当。然而，下一个房子是PH，发电机的要求将会小得多，所以在这种情况下，电池将会更贵。我唯一能证明这一点的方法就是碳排放。全国平均PEF为3.16，在我的清洁太阳能返回公用事业时，有很好的传输损失，我可以用这个系统减少很多碳。
我在参观一个PH项目的那天，特斯拉悄悄地放弃了它的一款电池产品，我把我的计划告诉了那个项目的机械工程师。当他说他听说特斯拉要停止电池项目时，我开始冒汗。所以我转向GBA，看到了你的文章，看到它是10KHW的备份，这不是我需要的，我松了一口气。
至于一些数字，如果我们先看一下等式的需求端，不包括空间调节和DHW，我可以把我的每日能源使用量降至8.5千瓦时。插头负载是最大的组成部分，其次是ERV，然后是冰箱和炉子。我在家工作，所以像洗碗、洗衣服、给电动汽车充电、洗澡等事情都可以在白天光伏发电的时候完成。每个Powerwall的额定功率为6.4kwh，我认为这包括逆变器的损耗，所以3个将给我总共19.2kwh。我是一个大的木材燃烧器，我目前有一个高输出EPA认证的直接排气装置。不幸的是，这个单元对于PH值来说太大了。然而，我发现了欧洲制造的单元，这些单元是专门为PH值风格的房屋设计的，带有直接通风口，专用化妆空气和低输出。我还打算作弊一点，包括几个直接排气的壁炉-以防万一。因此，如果我可以在PV不好的日子里用木材/天然气加热，并将我的DHW保持在1千瓦时以下，我可以在没有PV的情况下工作2天。如果我的DHW上升到3千瓦时，那么我仍然可以在离网1.5天左右。
至于供应方面，我实际上有一些不错的数据要看。我姐夫住在马萨诸塞州北部，他的屋顶上安装了一个30个面板的系统。他让我进入他的监控系统，这样我就能看到他在不良PV月里产生了什么。他最近的数据如下:11月- 718kwh, 12月- 437kwh, 1月- 636kwh, 2月- 663kwh, 3月- 993kwh。和我们一样，他们今年也经历了一个相对温和的冬天。去年正好相反，他最差的月份是2015年2月，只有389千瓦时，连续5天几乎没有发电。也许是时候让房子进入睡眠模式去滑雪了。我有能力制作多达40块电池板，而且我生活在一个更好的太阳能发电环境中，所以我把他的数字视为我最糟糕的情况。
所以我想我可以接近离网，但只有时间能证明。我不会完全切断电源线，但我也不会把大量的电力送回公用事业公司，因为我的车每年行驶2万英里，耗电量约为8000千瓦时。这真的是我的终极目标:尽量减少我的住房和交通能源消耗。
这是一个有趣的设计挑战，看看它需要什么才能脱离电网。然而，如果你的目标是减少碳排放，我不确定这是不是最好的选择。如果你一直走，根本没有电网连接，会有一段时间，你的电池完全充满电，你的光伏发电，你什么都不用做。如果你连上了电网，你可以把电力反馈给电网，这样电力公司就可以少烧煤。我认为你提出了一种混合模型，你的目标是最小化网格交互，但你仍然是连接的，并且可以在那些日子里反馈给网格。但是，仍然没有太多的理由相信减少与电网的交互可以减少碳排放。如果你只是把原本用于购买光伏电池的钱投资在光伏上，超出了你达到净零所需的费用，你不会得到额外的补偿，但你会肯定地知道你的投资是为了减少排放。对于同样的投资和同样的预期公用事业账单，你将明显是负碳的。
换句话说，脱离网格是一种有趣的技术挑战，如果你想玩这款游戏，我并不反对你玩这款游戏。但就像制造踢足球的机器人一样，这是另一个有趣的技术挑战，它不会直接减少碳排放，你可以做其他事情，会产生更大的影响。
查理，你说得很好，你是正确的，因为我提出了一个混合模型。我希望保持该实用程序的那条线路是打开的，但我希望在大多数时间内只发送而不接收。减去将电力发送回电网的任何传输损失，如果我产生的电量超过了我使用光伏发电的电量，那么在没有电池的情况下，我基本上是零碳的。或者换一种方式来看，我在白天是零碳的，现在我的邻居们因为我而在白天使用更少的碳，但我们晚上都回到了碳猪。电池让我在“大多数”时间里回到了100%无碳的状态，并把负担推给了我的邻居们，让他们自己做一些事情。我认为一旦他们看到成品，他们至少会开始考虑减少插头负荷和增加太阳能。然而，说到底，太阳能和其他可再生能源只能让我们走这么远。如果没有储存，我们将在晚上继续有大量的碳负荷。从长远来看，电池可能不是最好的解决方案，但从短期来看，它可能会让一些人大开眼界。事实上，解决方案可能是多种方法的结合，包括热水器。 My wife sent me the following article yesterday (she works in the renewable energy space). I have not vetted it out yet, but the basic premise looks interesting.
http://www.popsci.com/need-high-power-home-battery-use-your-water-heater
我认为总有一天，我们会在社区看到分布式能源，在那里，电池板和电池(可能也包括热水器)是一种共享资源，每个人都按比例支付，传输损失最小化。
Sonnenbatterie公司(世界上最有经验的并网家用电池安装商)预计，到2020年，他们的系统价格将再下降80%。他们在管理这些系统方面比特斯拉/Solar-City有更多的经验，但这将变成一个相当竞争的市场。在每周期的成本方面(关于存储的原始价格/千瓦时)，由于1万周期的保修，他们已经相对于特斯拉具有价格竞争力。
http://www.utilitydive.com/news/the-tesla-killer-sonnens-ceo-on-its-us-energy-storage-market-strategy/416866/
澳大利亚住宅规模的并网电池市场现在也在升温。这是一个非常热门的市场，Sonnen正在投资当地的制造设施来服务于这个市场:
http://reneweconomy.com.au/2016/sonnen-may-manufacture-household-battery-storage-devices-in-australia-36839
LG和其他公司也在进军澳大利亚市场，那里的零售电价很高，光伏出口到电网的报酬很少，这使得增加电池的经济效益有利于大量现有的住宅规模光伏安装。
丹娜-谢谢你告诉我。Sonnen的方案很有吸引力，因为它是交钥匙的，到目前为止他们有更多的经验。特斯拉Powerwall只是电池，我需要为逆变器选择第三方。根据您提供的链接，我能够找到一个包裹在货物集装箱中的2兆瓦时电池系统。这应该能让我度过二月份最难熬的一周了!
我读了热水器电池的文章——不幸的是没有什么新鲜的。事实上，我发现Sanden设备吸引人的原因之一是，你可以对它进行编程，让它在一天中的特定时间运行。他们设想人们将其编程为在夜间利率较低的时候运行，但我却恰恰相反。关于Sanden的另一个优点是，它不会增加我在冬天的取暖需求，因为蒸发器/冷凝器是在室外。