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Wahrscheinlich haben Sie in Ihrer Nachbarschaft oder in den Nachrichten zahlreiche Photovoltaikanlagen und Solarenergiesysteme gesehen. Hat Sie das dazu inspiriert, sofort eine Anlage für Ihr Haus zu kaufen? Das ist verständlich, aber warten Sie ab! Bevor Sie eine Entscheidung treffen, sollten Sie sich gründlich über die Vor- und Nachteile von Photovoltaik-Anlagen informieren. Glücklicherweise wird Sie dieser Artikel durch diesen Prozess führen.
Solarenergie hat sich für zahlreiche Gemeinden als nachhaltige und kostengünstigere Lösung erwiesen. Nach Angaben der EPA-Rechner für TreibhausgasäquivalenzenEin durchschnittliches Haus, das ein Jahr lang Solarstrom nutzt, entspricht dem:
- Verhinderung der Freisetzung von 6,25 Tonnen CO2 in die Erdatmosphäre.
- Anpflanzung von etwa 122 Baumsetzlingen, die 10 Jahre lang wachsen sollen.
- Der Verbrauch von 4 Tonnen Kohle wird vermieden.
- Verringerung der Fahrleistung des Autos um 18.000 Meilen.
Solarmodule bieten zwar erhebliche ökologische und wirtschaftliche Vorteile, haben aber auch einige Einschränkungen. Diese Nachteile sind vor allem für ältere Gebäude von Bedeutung, die sich möglicherweise nicht ideal für Solarstromanlagen eignen.
Die entscheidende Frage ist: Überwiegen die Vorteile der Solarenergie in Ihrer konkreten Situation die möglichen Nachteile?
Dieser Artikel befasst sich ausführlich mit den Vor- und Nachteilen von Photovoltaikanlagen, damit Sie eine fundierte Entscheidung darüber treffen können, ob Solarenergie die richtige Wahl für Ihr Haus ist
Was ist die Definition einer photovoltaischen Zelle?
Bevor wir uns mit der Auswahl an Solarzellen befassen, sollten wir kurz erklären, was photovoltaische Zellen sind. Diese, auch Solarzellen genannt, sind die grundlegenden Bausteine von Solarmodulen und das Herzstück eines jeden Solarenergiesystems. Jedes Modul besteht aus zahlreichen einzelnen Zellen
Es gibt drei Haupttypen von PV-Solarmodulen, die auf den in den Solarzellen verwendeten Materialien basieren: monokristallin, polykristallin und Dünnschicht. Jeder Typ hat seine eigenen Vor- und Nachteile
Vergleich von monokristallinen, polykristallinen und Dünnschicht-PV-Zellen
- Monokristallin:Diese Zellen werden aus einem einzigen Siliziumkristall hergestellt und bieten den höchsten Wirkungsgrad und das beste Aussehen der drei Typen.
- Polykristallin:Diese Zellen werden aus mehreren geschmolzenen Siliziumfragmenten hergestellt und haben im Allgemeinen einen geringeren Wirkungsgrad als monokristalline Zellen, sind aber pro Paneel kostengünstiger.
- Dünnschicht (amorph):Diese Zellen sind die erschwinglichste Option, in der Regel etwa 30% billiger als die anderen, haben aber einen geringeren Wirkungsgrad. Sie eignen sich jedoch gut für Regionen mit begrenzter Sonneneinstrahlung.
Vorteile von Photovoltaik-Zellen
Grün
Umweltfreundlich
Elektrizität beseitigen
Kosten
Leicht zu pflegen
Steuerliche Vorteile
Geld verdienen
Erhöht den Immobilienwert
Ideal für abgelegene Gemeinden
Schafft Arbeitsplätze
Geringere Kosten/hohe Effizienz
1:Erneuerbare Energiequelle
Photovoltaikzellen, die in Solarzellen für Häuser und Straßenlaternen verwendet werden, machen erneuerbare Energie nutzbar.
Sie sind eine nachhaltige Lösung, da sie sich auf die Sonne, eine unerschöpfliche Energiequelle, stützen und keine fossilen Brennstoffe wie Erdöl, Kohle oder Erdgas benötigen.
2:Saubere Energiequelle
PV-Solarsysteme sind aufgrund ihrer sauberen Energieerzeugung eine sehr vorteilhafte Option unter den erneuerbaren Energien.
Außerdem haben sie im Vergleich zu Wasser-, Atom- und Windkraftwerken nur minimale Auswirkungen auf die Umwelt.
3:Senkung der Stromkosten
Ob Sie nun Solaranlagen auf dem Dach Ihres Hauses oder Gebäudes installieren oder eine solarbetriebene Straßenbeleuchtung verwenden, Sie können Ihre Stromrechnungen erheblich senken oder sogar ganz abschaffen.
Dies gilt insbesondere für netzunabhängige Solarsysteme. Bei ordnungsgemäßer Wartung können Ihre PV-Paneele 20 bis 25 Jahre halten und langfristige Kosteneinsparungen beim Strom ermöglichen.
4：Erschwinglich und wartungsarm
Das stromlinienförmige Design des Solarmoduls lässt den Schnee im Winter leicht abrutschen. Allerdings kann eine regelmäßige Reinigung zur Entfernung von angesammeltem Schnee oder Schutt erforderlich sein. Professionelle Reinigungsdienste für Solarmodule sind ebenfalls verfügbar.
Da Solarenergiesysteme statisch sind und keine beweglichen Teile wie Motoren oder Generatoren haben, sind sie von Natur aus weniger anfällig für Schäden.
Solarmodule haben in der Regel eine Langzeitgarantie von 20-30 Jahren, und ihre Betriebsdauer kann je nach Qualität bis zu 35 Jahre betragen. Das bedeutet, dass bei der Wartung vor allem die Lebensdauer der unterstützenden Komponenten wie Wechselrichter und Batterie zu berücksichtigen ist.
Bei einer Lebensdauer des Wechselrichters von 5-10 Jahren muss er wahrscheinlich mindestens zweimal während der Betriebszeit des Panels ersetzt werden. Batterien halten je nach verwendetem Typ im Allgemeinen 10-15 Jahre und müssen während der Lebensdauer des Panels zwei- bis dreimal ausgetauscht werden.
5:Profitieren Sie von Steuervergünstigungen
Die Regierung bietet Hausbesitzern, die Solaranlagen installieren, steuerliche Anreize. Diese Anreize tragen dazu bei, die anfänglichen Investitionen auszugleichen, die für Einzelpersonen, die sich für Solarenergie entscheiden, abschreckend sein können.
6:Zusätzliches Einkommen generieren
Um Anreize für die Einführung von PV-Solarsystemen zu schaffen, hat die Regierung Mechanismen geschaffen, die es ermöglichen, durch die Einspeisung von Energie in das Netz Einnahmen zu erzielen. Durch Net Metering und SREC-Programme (Solar Renewable Energy Certificate) erhalten Sie von den Versorgungsunternehmen eine Vergütung für die von Ihnen gelieferte Energie.
Mit Solarenergiesystemen können Sie also einen Beitrag zur ökologischen Nachhaltigkeit leisten und gleichzeitig zusätzliche Einnahmen erzielen. Dies beschleunigt auch Ihren Return on Investment (ROI) über mehrere Jahre
7:Erhöht den Wert Ihrer Immobilie
Es mag Sie überraschen, wie viel attraktiver Ihr Haus für potenzielle Käufer wird - und das zu einem höheren Preis -, wenn es über Solaranlagen verfügt. In den Vereinigten Staaten wurden Häuser mit Solaranlagen und Messgeräten für 4,1% mehr verkauft als vergleichbare Häuser ohne sie.
8.Effektive Stromquelle für isolierte Häuser und Regionen
Egal, ob Sie campen oder an einem netzfernen, abgelegenen Ort leben, PV-Paneele bieten eine ideale Lösung zum Aufladen mobiler Geräte und zur Stromversorgung verschiedener Geräte.
Darüber hinaus wird die solarbetriebene Straßenbeleuchtung in abgelegenen Dörfern und ländlichen Gemeinden in Ländern wie Indien, den Philippinen und Nigeria zum Standard.
Das liegt daran, dass diese Leuchten einfach zu installieren und zu warten sind und oft nur eine Fernbedienung benötigen. Mit MPPT-Tracking wird auch die Identifizierung von Problemen innerhalb Ihrer PV-Anlage vereinfacht. Moderne Apps können jetzt einen Großteil der typischen Fernwartung automatisieren.
9. Unterstützt Beschäftigung
Mit der steigenden Zahl von Haushalten, die sich für Solarenergielösungen entscheiden, hat die Nachfrage nach Produktion, Vertrieb und Installation von Solarzellen zahlreiche Beschäftigungsmöglichkeiten geschaffen. Der Solar Jobs Census zeigt, dass die Solarbranche inzwischen mehr Arbeitsplätze bietet als die Kohleindustrie.
Wenn Sie über den Kauf von Solarmodulen nachdenken, denken Sie daran, dass Sie mit Ihrem Kauf zur Erhaltung dieser Arbeitsplätze beitragen
10. eine bessere Zukunft: Erschwinglicher und effizienter
Der heutige Markt für Solarmodule ist hart umkämpft, und es gibt mehr Hersteller als je zuvor. Dieser Wettbewerb hat in Verbindung mit der steigenden Nachfrage und dem reichlichen Angebot zu deutlich niedrigeren Preisen für PV-Module geführt. In den letzten sechs Jahren sind die Kosten für Solarmodule um 50% gesunken.
Das Streben der Hersteller nach höherer Effizienz bedeutet, dass die Verbraucher in Zukunft eine noch bessere Leistung von Solarmodulen erwarten können.
Nachteile von Solarzellen
Gibt es erneuerbare Energiequellen, die vollkommen perfekt sind? Leider haben auch Sonnenkollektoren einige Nachteile. Diese sind zwar relativ gering, aber es ist wichtig, sie zu kennen. Hier sind einige der Nachteile von Solarmodulen, die wir recherchiert und zusammengestellt haben.
Nicht-kontinuierliche Stromerzeugung
Hohe Anfangsinvestition
Ungeeignet für Flachdächer
Empfindlichkeit gegenüber Beschattung
DC-AC-Invertierung
Toxische Nebenprodukte der PV-Herstellung
1. intermittierende Energieerzeugung
Eine häufige Sorge in Bezug auf Solarmodulsysteme ist ihre Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung. Die Vorstellung, dass eine konstante Sonneneinstrahlung für den täglichen Energiebedarf unerlässlich ist, stellt für einige potenzielle Nutzer nach wie vor ein Hindernis dar. Verständlicherweise ist eine stabile Stromquelle eine Grundvoraussetzung.
Allerdings kann die Bewölkung die Solarenergieproduktion verringern. Es ist wichtig zu wissen, dass Solarmodule auch an weniger sonnigen Tagen noch Strom erzeugen.
Was können wir dafür tun? Sonnenkollektoren fangen das verfügbare Licht ein und maximieren so den Energieeintrag.
Die Fortschritte in der Photovoltaik-Technologie haben zu höheren Wirkungsgraden bei der Energieumwandlung geführt. Bei der Auswahl von Solarmodulen sollten Sie Modelle mit Wirkungsgraden zwischen 15% und 23% bevorzugen, um die Energieumwandlung zu optimieren und den Wert zu sichern.
Darüber hinaus verwenden einige solarbetriebene Straßenlaternen hochleistungsfähige Lithium-Ionen-Batterien, die Energie für 2-7 Tage ohne Sonnenlicht speichern können.
Für den Fall, dass die Sonneneinstrahlung aufgrund schlechter Witterung über längere Zeiträume nicht ausreicht, gibt es Lösungen. Eine Möglichkeit ist die Installation von Solarsystemen mit verstellbaren, neigbaren Paneelen, die eine Neupositionierung ermöglichen, um die Abschattung zu minimieren, insbesondere im Winter. Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel zum Thema "Funktionieren Solarleuchten im Winter".
2. hohe Anfangskosten
Während die Anfangsinvestition für ein Solarenergiesystem zwischen $10.000 und $20.000 für eine typische 5-kW-Anlage für Privathaushalte liegen kann (mit Modulen, die $2.000 bis $4.000 kosten), ist es wichtig, den langfristigen Wert zu berücksichtigen.
Mit Solarenergie können Sie im Wesentlichen für etwa 25 Jahre Strom im Voraus bezahlen, was die langfristigen Energiekosten erheblich senkt und die Wartungskosten minimiert. Die Energiequelle selbst - das Sonnenlicht - ist kostenlos und unerschöpflich.
Die Kosten für Solarkomponenten, darunter Paneele, Batterien, Wechselrichter und LEDs, sind deutlich gesunken. Derzeit liegen die Preise bei etwa $0,4/W für Großabnehmer und $0,9/W für Einzelverbraucher.
Staatliche Anreize wie Steuergutschriften, Rabatte und zinsgünstige Darlehen können die Anfangsinvestitionen weiter ausgleichen.
Angesichts der steigenden Stromkosten sollten auch diejenigen, die Kredite vermeiden möchten, die langfristigen Einsparungen und die Möglichkeit, die monatlichen Stromrechnungen zu eliminieren, ernsthaft in Betracht ziehen, die Solarstrom bietet
3. Dacheignung
Nicht alle Dächer sind für die Installation von Solarmodulen geeignet. Erhebungen in den USA zeigen, dass ein erheblicher Teil der Häuser nicht ohne Weiteres mit Solarzellen bestückt werden kann. Während einige ältere Häuser so umgebaut werden können, dass sie für PV-Paneele geeignet sind, stellen andere größere Herausforderungen dar. Flachdächer zum Beispiel können die Abfuhr von Schnee und Schutt behindern, was sie für Solaranlagen weniger geeignet macht. Ebenso können Dächer mit starker Beschattung nicht genügend Sonnenlicht für eine effektive Energieerzeugung erhalten. Auch Hindernisse wie Bäume oder Schornsteine können die Anbringung von Solarmodulen erschweren. In solchen Fällen ist Solarenergie möglicherweise keine sinnvolle Option.
Wie ist das Problem zu lösen?
Zweite Möglichkeit: Verwendung von Schräghaltern für die Installation
Dritte Möglichkeit: Installieren Sie die Solaranlage an einem offenen, geräumigen Ort.
Ein Weg : Mikrowechselrichter und Erhöhung der Modulkapazität Es gibt jedoch Lösungen für diese Herausforderungen. Zu den Optionen gehören der Einsatz von Mikrowechselrichtern, die Erhöhung der Anzahl der Solarmodule zur Optimierung des Gleichstrom-Wechselstrom-Verhältnisses oder die Verwendung von Solarmodulen mit hohem Wirkungsgrad.
Zweiter Weg Für Flachdächer gibt es eine weitere Methode für die Installation von Photovoltaikanlagen: Sie können sich vom PV-Hersteller geneigte Halterungen liefern lassen. Richten Sie bei der Installation die Kante der Solarmodule an der Traufkante aus. Dies erleichtert das automatische Abrutschen von angesammeltem Schnee im Winter und von Laub und Schmutz an normalen Tagen
Dritter Weg :Installieren Sie die Solaranlage an einem offenen, großzügigen Standort".
Wie das Bild zeigt
4. die Empfindlichkeit gegenüber Schattierungen
Fotovoltaikzellen reagieren sehr empfindlich auf Abschattung. Diese Anfälligkeit behindert die vollständige Realisierung und Optimierung ihrer Umwandlungseffizienz, wenn die Paneele verdeckt sind.
Wie kann man das Problem lösen?
Netzgekoppelte Backup-Systeme Eine Lösung besteht darin, eine Photovoltaikanlage mit einem netzgekoppelten Backup-System zu installieren. Diese Konfiguration ermöglicht einen nahtlosen Übergang zum Netzstrom, wenn die Solarenergieerzeugung nicht ausreicht
5. DC-AC-Umwandlung
Auch wenn dies oft eine untergeordnete Rolle spielt, ist es wichtig zu wissen, dass Solarmodule und Batterien Gleichstrom (DC) erzeugen, während die meisten Haushaltsgeräte mit Wechselstrom (AC) betrieben werden. Daher ist ein Wechselrichter erforderlich, um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Diese Umwandlung kann zu Ineffizienzen führen, insbesondere wenn das Solarsystem weit vom Verbrauchsort entfernt ist, was die Übertragung über große Entfernungen schwierig macht.
Was können wir tun?
Implementierung von Wechselrichtern (falls erforderlich) Bestimmte Solarenergiesysteme, wie z. B. eigenständige Solarstraßenlampen, benötigen keine Wechselrichter. Diese Systeme verwenden in der Regel LEDs für die Beleuchtung, Lithiumbatterien für die Energiespeicherung und Solarmodule für die Energieerzeugung, die alle mit Gleichstrom betrieben werden. Ein Wechselrichter ist nur bei netzgekoppelten Solarstraßenleuchten erforderlich, um Wechselstrom in das Netz einzuspeisen.
6. die Umweltauswirkungen der Photovoltaikzelle
Produktion Die Herstellung von Fotovoltaikzellen stellt eine Herausforderung für die Umwelt dar, da die Hersteller strenge Abfallentsorgungsprotokolle für Nebenprodukte einführen müssen.
Im Gegensatz zu den umweltfreundlichen Endprodukten werden bei der Herstellung sowohl während als auch nach der Produktion gefährliche Stoffe verwendet.
Bei der Umwandlung von metallurgischem Silizium in Polysilizium entsteht Siliziumtetrachlorid, eine hochgiftige Verbindung, die ätzende Dämpfe freisetzt und den Boden verseucht.
Bei weiteren Veredelungsprozessen wird ebenfalls Siliciumtetrachlorid eingesetzt. Bei der Reaktion von Salzsäure mit hochreinem Silicium zu Trichlorsilan, das dann mit Wasserstoff reagiert, entsteht weiteres flüssiges Siliciumtetrachlorid.
Für den gesamten Prozess werden etwa 3 bis 4 Tonnen Siliciumtetrachlorid verbraucht. Außerdem werden Treibhausgase wie Stickstofftrifluorid und Schwefelhexafluorid freigesetzt. Die unsachgemäße Entsorgung von Chemikalien durch die Hersteller von Solarmodulen führte in der Vergangenheit zu erheblichen Umweltschäden, einschließlich der Verschmutzung von Flüssen und Böden.
Lösung: Infolgedessen wurden in Regionen wie China und den USA strengere Umweltvorschriften für Hersteller von Solarmodulen eingeführt, die das Recycling von Nebenprodukten und eine ordnungsgemäße Abfallentsorgung vorschreiben. Kontinuierliche Anstrengungen der Hersteller sind entscheidend, um weitere Umweltbelastungen zu minimieren.
Schlussfolgerung
Wir hoffen, dass dieser Überblick über die Vor- und Nachteile von Photovoltaik-Zellsystemen informativ war und dazu beigetragen hat, die Eignung von Dach- und Außenbeleuchtungslösungen für Ihre spezifischen Anforderungen zu bestimmen.
Angesichts der zunehmenden Bedeutung der Solarenergie als bevorzugte erneuerbare Energiequelle fördern wir die Entwicklung wirksamer Umsetzungsstrategien für Wohn- und Gewerbeimmobilien.
Bei bestsolarlight bieten wir eine Reihe von Produkten an, darunter All-in-One-Solarstraßenleuchten, Solar-Flutlichterund einstellbar Solarleuchtendie für unterschiedliche Objekttypen konzipiert sind. Als Hersteller bieten wir individuelle Anpassungsmöglichkeiten an die jeweiligen Projektanforderungen und damit eine große Flexibilität bei der Gestaltung.
Für weitere Fragen zu Solarenergiesystemen, Wartung und Installationen, laden wir Sie ein, unsere zusätzlichen Ressourcen zu konsultieren oder bestsolarlight zu kontaktieren.
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