Балконските фотоволтаици водят до прехода на енергийните системи на домакинствата от "зависимост от мрежата" към "частична автономия". Чрез комбинацията от "Фотоволтаично генериране на енергия+резервно съхранение на енергия+интелигентен контрол", домакинствата могат да поддържат основно потребление на електроенергия дори в случай на прекъсване на електрозахранването или високи цени на електроенергията и дори да постигнат целта "нулева закупуване на електроенергия" за енергийна независимост. Глобалният проект има за цел да прекрои връзката между домакинствата и енергията, като се адаптира към различни оформления, оптимизиране на конфигурациите за съхранение на енергия и опростяване на процесите на управление, превръщайки на „балконните електроцентрали“ „буфер“ за енергийната сигурност на домакинствата и „клапан на дросела“ за намаляване на сметките за електричество.
1 Малка адаптация на единица: Енергийна автономия под ограничено пространство
Китайското решение "Сгъваемо фотоволтаично+мини за съхранение на енергия". A certain brand has developed a 1.2-meter x 0.6-meter foldable photovoltaic panel (unfolded to cover the outside of the guardrail, with a thickness of 8cm after folding) for the balconies of small high-rise apartments in cities (with a width of 1-1.2 meters), combined with a 500Wh mini energy storage (with a volume similar to a suitcase and a weight of 5kg), to Оформете система „Plug and Play“ Energy Autonomous. Според действителното тестване на апартамент с 90 квадратни метра в Шанхай, системата генерира 1 кВтч електричество на ден, отговаряйки на основните нужди на хладилниците (0,5 кВтч/ден), осветлението (0,3 кВт/ден) и зареждането на мобилни телефони (0,2 кВтч/ден). В случай на прекъсване на електрозахранването, той може да поддържа основно захранване за 3 дни, спестявайки годишна такса за електроенергия от 360 юана и период на изплащане от 6 години.
Иновацията на Япония за „Фотоволтаичен филм за прозорци+съхранение на енергия на стената“. Определен апартамент в Токио ще покрие стъклото на балкон с фотоволтаичен прозорци на кадмий телурид (с лек пропуск от 60%, който не влияе на осветлението), генерирайки мощност от 100W. Батериите за съхранение на тънка енергия (с дебелина 5 см и капацитет 1kWh) ще бъдат инсталирани на стените, за да се образува „невидима енергийна система“. Този план не изисква заемане на балконско пространство и е подходящ за изключително малки домакинства под 60 квадратни метра. Той генерира средно 0,8 kWh електричество на ден и във връзка с „арбитраж на върховата долина“ (зареждане на долината, пиково изхвърляне), спестява 24000 йени (около 1200 RMB) в годишните сметки за електричество. В същото време той може да осигури мощност за аварийни светлини и рутери в случай на прекъсване на електрозахранването, причинени от тайфуни, подобрявайки усещането за жива сигурност.
2 единици със среден до голям размер: разпределение на енергия с високо самостоятелно - процент на достатъчност
Синергията на балконните фотоволтаици и съхранението на енергия в цяла къща в Европа. Апартамент с 120 квадратни метра в Мюнхен, Германия, е оборудван с четири 300W фотоволтаични панела (с обща мощност от 1,2kW) на балкона, сдвоени с 5kWh батерии за съхранение на енергия. Автономността се постига чрез "система за управление на енергията на цялата къща": През деня фотоволтаичните панели се приоритизират за високо - захранване като перални машини, фурни и климатици, а останалата електричество се зарежда в съхранение на енергия; Нощното съхранение на енергия отговаря на нуждите на осветлението, телевизията и други товари и закупува малко количество електричество, когато съхранението на енергия е недостатъчно. Степента на фотоволтаично самоизползване на системата е достигнала 92%, а годишното закупено електричество е намалена от 3000 кВтч до 500 кВтч, спестявайки 1800 евро в сметки за ток. В същото време тя участва в реакцията на търсенето на мрежата (намаляване на закупената електроенергия през пиковите часове), с допълнителен годишен доход от 300 евро, постигайки двойните цели на „основната енергийна автономия+икономически ползи“.
Затвореният контур на "балкон Photovoltaic+Electric Vehicking" Зареждане на превозни средства "в Съединените щати. Вила в Калифорния е свързала 2kW фотоволтаична система със станция за зареждане на енергия и електрически превозни средства от 10kWh на балкона си, образувайки енергиен контур „Леко съхранение на превозно средство“: През деня фотоволтаичната система осигурява приоритет на домакинското електричество и зареждането на автомобили (отнема 4 часа, за да зарежда пълноценно едно електрическо превозно средство), докато останалото електричество е заредено в склад за енергия; Нощното съхранение на енергия осигурява мощност на домакинствата, като същевременно попълва енергия от мрежата по време на ниски цени на електроенергия (0,3 USD/kWh), за да се избегне дълбоко изхвърляне на съхранение на енергия. Този затворен цикъл намалява годишните покупки на електроенергия на домакинството със 70%, позволява таксуване на нулеви разходи за електрически превозни средства, спестява 2400 долара годишни всеобхватни разходи, постига процент на енергийна автономия от 85%и в основата си елиминира зависимостта от електроенергийната мрежа.
3 Екстремни сценарий: Стойността на сигурността на енергийната автономия
Извън мрежата Фотоволтаична автономия в Африка. Домакинствата на бедните квартали в Кения са разработили автономна система от мрежата, използвайки 100W балкони фотоволтаици и 200Wh Energy Storage, за да отговорят на техните нужди за зареждане на мобилни телефони (2 единици на ден), LED осветление (3 единици) и радио захранване, напълно премахвайки зависимостта им от скъпите дизелови генератори (0,8 долара на киловатна час). The system adopts a "waterproof and dustproof design" (IP65), adapted to the high temperature sand and dust environment in Africa, generating an average of 0.6 kWh of electricity per day, saving $144 in annual electricity bills (equivalent to 1.5 times the average monthly income of local households), and becoming the only energy source for households in war-torn areas where the power grid is completely paralyzed, Осигуряване на основни нужди за живот и комуникация.
Нордична оптимизация на автономността на зимната енергия. A family in Oslo, Norway, installed adjustable angle photovoltaic panels on their balcony (with a winter tilt angle of 45℃to enhance weak light absorption), paired with 2kWh of low-temperature energy storage (with a capacity retention rate of 80% at -20℃C), using a "photovoltaic preheating+energy storage insulation" strategy: during the Ден, фотоволтаичното генериране на енергия дава приоритет на запазването на енергията (за да се избегне разпад на капацитет с ниска температура), а през нощта, когато се изхвърля съхранение на енергия, той първо осигурява основна топлина за системата за отопление на закрито (под отопление на етажа) и след това отговаря на други товари. Зимните тестове показват, че системата намалява покупките на електроенергия в домакинството с 40%, със степента на енергийна автономия от 60%. В същото време, през екстремния нощен период (без фотоволтаици), съхраняването на енергия може да поддържа основно отопление в продължение на 5 дни, като избягва замразяването и напукване на тръбопровода, подчертавайки стойността на енергийната сигурност при екстремни метеорологични условия.
Моделът на „Автономност на енергията на домакинството“ на балконните фотоволтаици надгражда от „допълнителна енергия“ до „основна енергия“. In the future, with the application of perovskite flexible photovoltaics (efficiency exceeding 30%) and long-life energy storage (10000 cycles), the home energy autonomy rate will exceed 95%, and even achieve complete autonomy of "zero carbon and zero electricity purchase", making every household a "micro energy station" and promoting the transformation of the global energy system towards "distributed and decentralized".