此前居住在圣巴巴拉的两栋别墅已经许多年了,但任何一个公寓的位置和笔者的小额电费开支(20美元至40美元每月)从来不曾有正当理由去安装太阳能。笔者租住在圣巴巴拉两年,也一直敦促房东安装太阳能,但都无济于事。
今年初笔者在夏威夷的一个大岛上买了一些土地,于是终于有了机会安装太阳能。其中有一个破败的小屋,笔者打算花一些钱让它焕然一新,并把它改造成一个小作家的住宅和度假公寓。然后还打算脱离电网和水网,回归最纯粹自然的生活方式。

一直有传闻说夏威夷太阳能发电电网有很高的饱和度。瓦胡岛作为人口最多和最大的岛屿,有超过10%的家庭选择加入太阳能。不过,这些数字只包括并网房屋。由于增加对电网的稳定性问题,夏威夷电力公司已经大幅减缓了新的太阳能设施的互联互通。完全离网是解决这个日益严重问题的一个方法。它有许多其他好处,但也有一些不足之处。
笔者的小屋前有一条狭的车道,这催生了数千美元的公用设施花费,夏威夷电灯有限公司(HELCO)就在这里安装电源,这让人欣喜地发现离网成为了一个很容易的决定。由于笔者的小屋十分迷你,所处地域气候常年温暖宜人,它并不需要一个非常大的太阳能系统。
在准备期间,笔者读了Michael Boxwell的太阳能电力手册。得到一个来自当地的在离网系统任职的太阳能安装者的一些帮助,笔者列好了所需的合适的系统规模和装备清单。长久以来一直想亲自体验安装过程,因此笔者想要尽可能多的自己设计和安装。这不啻是把当律师的手弄脏,并让眼睛从凝视已久的电脑屏幕移开的一个绝佳机会。
Boxwell的书是一个很好的教程,虽然他是英国人,但建议却巧合的适用于美国,笔者决定建立一个24伏的系统。(合用四个电池可以得到24伏,正好支持两个太阳能电池板,其各自是12伏)根据笔者的电力需求进行计算,大概只需用到两个250瓦的电池板,总共半千瓦。
设备清单
1.两个面板(肖特太阳能,采购自ProVision Solar,由Marco Mangelsdorf旗下的一个Hilo-based公司,包括安装到房顶的货架共花费约为800美元);
2.一个ProStar的充电控制器(从Off-Grid Solar Specialists花350美元买的),
3.施耐德电气变频器(从同一家商店购得,200美元);
4.4号州际公路电池(从Pahoa Propane and Batteries以每个130美元买的),还有一堆电线和电池连接器。
大部分的安装都是靠笔者自己独立完成的,不断重试和出错的过程十分难熬。最终还是请了专业安装人士花了一个小时搞定,这样下来系统安装总成本约为3500美元或7美元每瓦。这些电池每个都是232安培时的,但因为他们是串联起来的,在24伏下一共能提供的232安培时。直接通过充电控制器将它们充电至24~30伏,变频器连接到电池,家中的中央配电盘再连接到变频器。当长时间离开的时候,笔者会关掉变频器,独留下充电控制器继续运行。这使得面板保持满电以及健康状态,同时避免了一些差错导致电池失效的风险。
观看ProStar的充电控制器是会上瘾的,因为它展示了多少能源从面板吸收进来还有电池的电量充到多满。笔者认为这是一种类似于看电视的娱乐形式。笔者见过在阳光很好的正午有高达38伏的电吸收进来。笔者也特别高兴在阴雨天能看有多少能源吸收进来--从满能源的十分之一到四分之一。能源生产在外面一出现亮光时就开始启动,但直到日出后数小时才会真正地运作起来。
笔者的预安装的计算表明,笔者的小系统可以驱动一个小冰箱,灯,和一台电视机和录像机播放器,以及充电器,电脑和手机。并且笔者很高兴地发现,笔者的计算是准确的,但当早晨醒来发现电池电量非常低笔者也担心几次,并有闪烁的红灯证明是充电控制器的问题。但到了中午或午后,电池又会回到绿色。

笔者的新熔岩岩壁淋浴是由雨水补给和搭载的太阳能系统,也正在使用当中。水从天上落下来后会被存储在一个集水水箱里,并通过过滤和泵送系统投入。这是一个根本不涉及政府的关于水的可持续和健康的解决方案。
有时候离网可以说是极具挑战性的,特别是当你遇到工作瓶颈时。笔者最初安装系统是在今年四月份,之后又回了圣巴巴拉几个月。当笔者再回到夏威夷已经七月,此时发现太阳系统坏了并且电池没电了。笔者无法弄清楚发生了什么事,所以打电话给在四月份曾帮忙安装的一个本地安装程序员。他诊断出是电池连接的松动,是笔者的问题。于是只好把电池退回店里。这之间又花了三天时间,由于种种原因,这样笔者的生活没有太阳能发电陪伴一个星期。
笔者并不太介意这样的情况,因为存放有很多的蜡烛,还买了煤油灯。笔者很喜欢原始的生活条件。当需要的时候,笔者也有电脑和手机充电的备用发电机。冰箱是唯一一件笔者真的错过的东西了。但因为这一趟出行只在夏威夷待三个星期,笔者想让系统备份和运行,那样在笔者走了以后才可以把房子租出去。
笔者能拿到电池重新安装并粘紧接线,但系统还是拒绝起死回生。笔者检查了所有器件两次,再次联系了程序安装员,都没有任何帮助。笔者回到买充电控制器的商店,他同意给笔者一个新的,因为似乎是这个问题一定出在充电控制器。笔者又重新安装了一次,却仍然一无所获。
直到最后才发现了原因,笔者用了错误的配置安装太阳能面板。他们的充电控制器可以承受的电压是所供应的两倍,因此它已经燃烧殆尽。之后笔者又重新安装面板,终于让整个系统起死回生。它现在已经良好运行了一个多月,应该还能够保持这个状态很长一段时间。

在最近飓风频繁威胁的夏威夷,离网有另一大好处。上周五Iselle席卷这个岛屿之后,有超过20,000公用事业客户就没有电(并且在上周日写这篇文章的时候仍然没有)。从另一方面来看,笔者的小房子使用太阳能发电和蓄电池感觉很不错。
在夏威夷离网也可以省下一大笔开销。由于大部分国家的电力是由进口柴油产生的,电费是非常高的。如果连接电网,笔者的电费大概是每月100元左右,而且笔者也不得不支付大笔费用用于连接到电网的线路建设。
用离网系统的所有费用都是预付的,并且除了意外情况发生,则不需要进一步的支出。
笔者无法准确计算开始回报的时间,因为笔者没有电费和成本进行比较。根据之前并网时估计的每月100元电费,在三年左右的时间该系统开始回报,并且未考虑连接到电网的成本。
笔者对离网系统仍然很陌生,并且可能会不时发现新的问题。但这也有很多好处。太阳能可以让笔者避免柴油排放的污染,避免尖峰电价,还能避免处理互连或计费的设施,并且当电网因为遇到暴风雨或者折断的树枝而掉电时,太阳能也是安全的。(译)
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201408/20/211877.html

