太阳能瓦:它们是什么,它们如何工作,以及它们如何比较

太阳能瓦提供太阳能与光滑的屋顶轮廓,但往往价格较高。

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kevinjeon00 /盖蒂图片

太阳能瓦片很小太阳能电池板设计的目的是模仿和取代传统的屋顶材料,如沥青瓦,与能源产生的替代品。不像大多数家庭太阳能电池板那样安装在屋顶上,太阳能瓦被整合到屋顶本身,这是建筑集成光伏的一个例子。

太阳能瓦的优点主要是美观。众所周知,它们比标准的太阳能电池板更贵,效率更低,尽管随着技术的进步,它们的性能可能会变得对许多人更实用。

太阳能瓦是一种有效的太阳能来源,即使它们不是最有效或最经济的选择,但如果你买得起的话,它们的美学价值是一种有效的激励。研究表明,更美观、不那么显眼的太阳能设备更受欢迎,许多人愿意为他们认为更有吸引力的太阳能系统支付更高的价格。,更多的伪装。如果低调的太阳能瓦片能够吸引那些不喜欢传统太阳能板外观的房主,他们可能会帮助引入新的屋顶太阳能能力,否则就不会有。

为了更清楚地了解这种太阳能发电的方法,我们仔细观察一下太阳能瓦,包括它们是如何工作的,以及它们与其他太阳能选择的比较。

太阳能瓦是如何工作的?

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科罗拉多州Golden的国家可再生能源实验室屋顶瓦测试。 约翰·摩尔/盖蒂图片社

自2005年起,太阳能瓦片就已投入商用,尽管这些年来它们不断发展,但其基本理念仍然是一样的:将太阳能电池板与屋顶合并,而不是仅仅将它们安装在屋顶上。

所有的太阳能瓦片都设计成用作屋顶材料和电源,但它们可以通过几种方式实现这种双重身份。一些太阳能疱疹使用硅作为半导体,如传统的太阳能电池板一样,而其他太阳能电池均依赖于薄膜太阳能电池,其特征在一起的一定的光伏材料层,如铜铟硒化镓(香烟)或碲化镉(集团)。这些太阳能电池的厚度使它们更轻、更灵活,这两方面都具有广泛的用途。旧版本的柔性薄膜太阳能屋顶必须安装在另一种屋顶材料的顶部,而新产品的刚性和坚固足以作为瓦本身。

与传统的屋顶板一样,太阳能带状物通过利用硅,CIGS或CDTE等半导体材料被阳光击中时释放的电子流动,将太阳能转化为电力。虽然太阳能瓦和太阳能电池板以相同的基础发电光伏作用,它们确实具有外观,材料和安装的显着差异。

安装太阳能带状疱疹例如,不需要安装系统,因为它们未安装在其他太阳能电池板的机架上。相反,太阳能带状疱疹直接连接到屋顶甲板代替传统的屋顶瓦片。

通常在新建施工期间或更换旧或损坏的屋顶时安装整个屋顶的同时安装太阳能带状疱疹。等待这种情况有助于减少太阳能瓦片的费用,将其成本与整体屋顶安装的成本一起,这是可能的任何需要。

与新建或重建屋顶安装太阳能带状疱疹也帮助房主避免替换老但功能之前,带状疱疹是必要的,它可以由一个屋面承包商作为只要承包商安装光伏带状疱疹有经验,指出美国办公室的能源效率和可再生能源。太阳能瓦可以作为家庭屋顶的主要材料,但在某些情况下,它们可能只替代屋顶某些部分的旧瓦。

安装太阳能瓦片往往比传统的太阳能电池板更贵,特别是如果你想让它们覆盖你的整个屋顶。加州一家太阳能承包商的项目经理在2019年的太阳能瓦安装案例研究中指出,太阳能瓦主要在较为富裕的地区销售。这位项目经理表示,客户经常打电话询问太阳能瓦的情况,然后体验到“标价冲击”,转而选择传统的太阳能电池板。他补充说,如果把太阳能瓦作为整个屋顶安装的一部分,会更经济。

太阳能瓦的效率和费用差别很大,这取决于品牌、安装人员、屋顶复杂性和覆盖面积等因素。最受欢迎的太阳能瓦片品牌包括Certainteed的Apollo IISunTegra亮度,特斯拉等等。许多综合的太阳屋顶材料提供了大约15%的转换效率,预期的寿命为20年或更长,并且足够耐久性竞争传统带状疱疹的耐候性。典型家庭的太阳能瓦片的成本可以在30,000或更低的任何地方到超过100,000美元。

特斯拉2016年进入太阳能瓦市场,宣布了一款新的太阳能屋顶,自此成为行业领导者。特斯拉的太阳屋顶据该公司介绍,太阳能瓦“比标准屋顶瓦强度高出三倍以上”,并“全天候保护”。他们可以承受风速高达166英里每小时,冰雹直径高达1.75英寸。

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图为位于加州圣何塞硅谷桑塔纳街的特斯拉汽车公司旗下特斯拉能源公司生产的太阳能玻璃屋顶(Solarglass Roof)。

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但关于特斯拉太阳能屋顶的消息并非都是积极的。4月2021年4月,特斯拉首席执行官Elon Musk承认该公司已制造“重大的错误这导致了服务延迟和成本增加——后者不仅影响到新客户,也影响到现有客户。一些客户起诉该公司超过了价格上涨。马斯克解释说,“屋顶的复杂性差异很大”,特斯拉一直难以“评估某些屋顶的难度”。

特斯拉最初对太阳能屋顶收取统一的费用,而不考虑其复杂程度,然后开始实施考虑到其定价的复杂性在2021年初。据报道,一个复杂的屋顶现在的价格可能超过每平方英尺19美元,但即使是一个简单的屋顶也可能是每平方英尺14美元。以前的估计特斯拉公司提出,在加州建造一个10千瓦的太阳能屋顶的成本约为3.4万美元。随着这些增长和现在所需的电池,总数特斯拉太阳能屋顶的成本可能增长了30%,有些人估计达到了六位数。

太阳能瓦的价格可能因几个因素而不同,通常值得在当地购买报价。一些品牌的价格可能只有每平方英尺10美元或11美元。

太阳能瓦的利弊

太阳能瓦最显著的优点是它的美学价值,它可以让房主用从街上看起来更光滑的屋顶发电,减轻了一些不喜欢传统太阳能板外观的人的担忧。其他优点还包括它们的耐久性(许多太阳能瓦的设计是为了抵御冰雹和飓风)和它们的效率,虽然各不相同,但可以与更大的电池板相媲美。

太阳能瓦的主要缺点是成本,这使得它们在许多情况下仍然不实用,除非它们是新建造或重建屋顶的一部分。一些太阳能安装商也可能不会提供这些太阳能电池板,因为它们没有安装在架子上,根据屋顶的坡度,阳光照射可能会有问题。

太阳能电池板vs.太阳能瓦

太阳能疱疹比太阳能电池板小,因为它们的尺寸是旨在类似于传统的屋顶瓦片。它们也适用于屋顶:而不是休息安装在现有屋顶上的特殊架子,太阳能瓦片旨在更加无缝地与屋顶整合。

太阳能电池板和太阳能瓦的预期寿命相似,约为20至30年,而且由于许多太阳能瓦使用的材料与大型电池板类似,它们的转换效率可能也相当。主要的区别在于美观和价格,太阳能瓦片通常以更高的成本提供更流畅的外观,尽管价格可能相差很大。

太阳能瓦片

太阳能瓦与太阳能瓦相似,但这两个术语有时可以互换使用,它们也可以指不同类型的屋顶材料。太阳能瓦往往是那些设计看起来像沥青瓦,而太阳能瓦可能模仿传统屋顶瓦的外观。一些公司出售太阳能瓦和太阳能瓦

观点的文章来源
  1. 包其芳等。”理解视觉吸引力在家用太阳能电池板消费者偏好中的作用。“可再生能源, 2017, vol. 113, pp. 1569-1579。,doi:10.1016/j.renene.2017.07.021

  2. 太阳能瓦片:你需要知道的。“EnergySage

  3. 太阳能板屋顶锚定系统。“美国能源效率和可再生能源办公室

  4. 教堂,凯文。”太阳能瓦的经验:在当今市场中评估其价值。“加州理工大学, 2019年。