在 40°C 的炎熱天氣裡,您在室內長時間開足空調。通常,您可能會擔心成本,甚至對電網或環境的影響。但你的屋頂上有太陽能,所以你應該產生足夠的電力來抵消空調的影響。
這種思路很常見。正確嗎?不完全是。雖然屋頂上的太陽能通常在夏季表現良好,但您和電網都存在一個問題。
當太陽高照時,您的太陽能將發揮最佳性能。但一天中最熱的時間實際上是在下午晚些時候。隨著熱量不斷增加,即使太陽能電池陣列的輸出開始下降,您也經常需要在深夜冷卻。
這並不是說太陽能不值得——它會大大降低您的冷氣費用。以下是這種現象對您和電網的意義。
越來越熱
澳洲已經升溫自 1910 年起 1.47°C。從全球來看,今年打破了所有記錄,氣溫短暫高於工業化前 2°C。
熱浪已經開始,今年夏天我們可能會在澳洲看到更多熱浪。熱浪持續三天或三天以上,白天和夜間的溫度異常高。在城市中情況往往更糟,因為道路和屋頂等黑色表面會積聚熱量,並且空調將熱量排放到室外空氣中。反過來,這意味著對房屋冷氣用電的需求增加。澳洲能源市場營運商預測電力需求將達到十年來最高點之一今年夏天。
隨著電價上漲,我們許多人都選擇使用太陽能。三分之一的澳洲家庭(360 萬戶家庭)現在在國內發電。在南澳大利亞,這一比例是近50%。
隨著澳洲變得越來越熱,空調的使用將推動所有大陸城市的電力需求增加。我們估計額外的冷凍需求將推高雪梨和布里斯班的需求分別為20%和49%到2050年。
高溫——尤其是持續高溫——是危險的。去年北方夏季,北美、歐洲和中國經歷了創紀錄的熱浪。今年熱浪造成的死亡人數達到62,000 人在歐洲。
保持涼爽是一個健康問題。我們不想建議人們在最需要的時候關閉空調,尤其是對於有健康問題的人或老年人。
太陽和熱浪
炎熱時期,住宅需求佔50%或更多澳洲許多地區的需求高峰。在太陽能時代之前,南澳的尖峰電力需求在熱浪期間增加了一倍多,電網出現尖峰需求接近中午。
現在太陽能已經很普遍了;這個中午的高峰已經取消了。但我們現在必須應對炎熱天氣期間晚間較小的峰值,因為太陽落山但空氣仍然很熱。
當我們深入各個家庭時,我們可以清楚地看到家用空調是主要驅動力落後於尖峰電力需求。
我們對家庭的研究表明,在高峰時段,空調佔家庭用電量的 72%(阿德萊德)和 90%(布里斯班)。即使對於低能耗房屋也是如此。當我們監測 60 個低耗能住宅在阿德萊德的 Lochiel Park Green Village 一年多的時間裡,我們發現雖然這些家庭的整體用電量要少得多,但空調仍然是一個主要吸引力。
熱浪時間越長,高峰越高電力需求。這可能是由於建築物難以在一夜之間散發多餘的熱量,而家庭對這種條件的容忍度也越來越低。隨著熱浪的持續,夜間電力需求逐漸增加。
大多數澳洲家庭的能源效率等級低於這些家庭,並且需要更多的電力來冷卻。但平均屋頂太陽能電池陣澳洲的發電量約為 6 千瓦,而現在新太陽能的平均發電量為近10kW。這些更大的陣列將滿足白天更高的空調需求,但無法應對夜間高峰。
您可以採取哪些措施來減少空調費用?
從一開始就為您的空間選擇合適且能源效率高(6 星級)的空調至關重要。如果您的空調已經使用了十年以上,更換為更有效率的空調會省錢。
如果你已經有空調,你可以減少它對電力的需求。我們知道,具有淺色屋頂的隔熱良好的房屋更能抵抗熱浪,居住起來更熱舒適,並且需要更少的空調。
如果您租房,您控制這些因素的能力有限。抵禦熱浪而不需要巨額能源費用的一種選擇是創建一個「涼爽的隱居處」——為一個房間而不是整個房子降溫。
您也可以透過以下方式減少能源費用和排放:
- 轉動空調當天早些時候,陽光明媚時
- 將其設定為稍高的溫度
- 使用外部百葉窗或百葉窗減少來自窗戶的直射陽光熱量
- 減少下午晚些時候和晚上的其他用電量。
展望未來
在電網規模上,越來越多的住宅陣列和帶有電池的電網規模太陽能發電場將有助於降低今年夏天停電的風險。
家用電池可以儲存多餘的電量電來自太陽能以供晚高峰使用。熱電池是一個新興技術儲存熱量或冷量以供以後使用。當車輛到電網技術變得更便宜且更廣泛使用時,您將能夠將電動車用作更大的家用電池,並在陽光不照射時使用自己儲存的太陽能,而不是為電網電力支付高額費用。
引文:如果你有太陽能,你可以運行空調而不用擔心成本嗎?不完全是(2023 年,12 月 21 日)檢索日期:2023 年 12 月 21 日取自 https://techxplore.com/news/2023-12-youve-solar-air-conditioning.html
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