完美世界中每户太阳能电池板

完美世界中每户家庭的太阳能电池板数量

美国住宅客户（1.3258亿人）在2017年直接消耗了1378.6太瓦时（Terawatt hours）的电力。

美国平均每个住宅客户在2017年每月使用866.55千瓦时（Kilowatt hours）的电量。
按照美国平均住宅电费每千瓦时0.1289美元计算，平均每月电费为111.70美元（未包含附加税费等其他费用）。

所需太阳能电池板数量

既然如此，我觉得算一算满足该用电需求需要多少光伏太阳能电池板会很有趣。

注意事项
注意：在有人提出异议之前，我先来说说。

1. 由于气候/地理因素，在很多地区这并不实际。

2. 我不是说采用太阳能发电在经济上是划算的。
   这可能会很贵——取决于你要做什么。
   不过，通过采用仅用于“基本需求”的小型系统、利用税收抵免等方式可以降低成本。
   就应急准备而言，我还是挺喜欢它的！

3. 每天直射阳光的时长可能会有很大差异。

4. 季节问题会影响太阳能发电的输出（冬季和夏季不同）。
   冬季白天时间更短，太阳角度更低，在北方这种情况更严重。

5. 如果想要在夜间或者阴天实现离网生活用电，就需要电池储能（以及相关设备成本）。

好的，就像我说的，我只是为了好玩做基本的数学计算，针对的是“平均”住宅客户的用电量——假设是在一个完美世界里的。

假设条件
每个太阳能电池板300瓦（如今通常能买到的功率）
每天6小时日照（采用冬季最差的日照时长）
能够储存能量（尽管有些是与电网连接的）

计算过程
每天29千瓦时用电量（867千瓦时÷30天）
每小时发电4800瓦（29000÷6）
需要16块太阳能电池板（4800÷300）

完美世界的情况
好的，现在假设是在一个完美世界。
永远没有云，并且每天至少保证6小时日照。
通常人们会增加太阳能电池板的数量来应对不太理想的情况。
此外，还要额外储备一些电能在电池里，以备“阴天”（或者两天甚至更多天的阴天）。
不过有些人只是采用并网系统（没有夜间或者离网用电的储能设备），当需要用电时系统会自动切换到电网供电。

好的逆变器
哦，你还需要一个好的逆变器。
它主要是将直流电（太阳能电池板和电池的电能）转换为交流电（家庭用电）。

电池组和充电控制器
另外，如果你想要夜间有电，就需要储存电能！这就需要电池组和充电控制器。
电池储存能量，充电控制器在白天给电池充电。
有些制造商将这两者集成在一个设备（逆变器和充电器）里。

效率问题
然后就会涉及到设备的效率等其他问题（尽管在这方面已经有了很大的改进）。
他们是我们这里的广告商（声明一下），但如果我不相信他们的产品，他们就不会成为我们的广告商。
我目前使用的逆变器是Outback VFX3648，用于我相对较小的系统，它在效率方面似乎表现不错。

离网电池
这可能会很贵。
通常人们使用铅酸电池进行离网储能。
如今在其他电池技术方面已经取得了很大的进步，例如磷酸铁锂电池。
它们有自己的优势。
其中一个很大的优势就是储能密度。
在磷酸铁锂电池中储存能量所需的电池空间和重量要比铅酸电池少得多！而且它们每次循环可以深度放电而不会像铅酸电池那样损坏。

在这个行业里备受认可的一家公司是Iron Edison。
再次声明，他们是我们的广告商。
然而，在考虑离网系统设计时，他们的产品非常值得考虑。

结论
那么唯一真正的结论就是，在一个完美世界里，根据用电量统计数据，平均每个家庭大约需要（16块）300瓦的太阳能电池板来提供足够的电力供家庭使用。
当然有些家庭的用电量要比这多得多，而且还有很多其他的注意事项需要考虑。
不过，我只是觉得这是一个有趣的分析。

成本
哦！顺便说一下，考虑到太阳能电池板每瓦的成本大约是（1美元左右）（或多或少），仅电池板的支出就大约是4800美元。
这还没有算上其他额外的开销、所需的其他设备和安装成本。
所以如果平均电费是150美元的话，就相当于32个月才能“收支平衡”（仅针对电池板）。
不过实际上一个系统的成本要比这高得多（这不是本文讨论的范围）。

引用：https://modernsurvivalblog.com/alternative-energy/solar-panels-per-household-in-a-perfect-world/
原文: https://s3.tttl.online/blog/1736014224/