如何以及为什么要用太阳能电池板给电动汽车充电

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家用太阳能电池板充电的电动汽车
电动汽车和太阳能电池板是完美的搭配。

也许没有比家用太阳能电池板和电动汽车更好的组合了。这两项令人兴奋的技术代表了一种重大转变,与长期以来的做法不同,它们一起引发了一场自力更生的革命,同时也有助于为每个人带来更美好的未来。

首先,选择一辆电动汽车是一件明智的事情。即使在最昂贵的电力市场,给电动汽车充电也比为内燃机汽车(ICE)购买汽油便宜。电动汽车的维护成本也比ICE汽车低25%左右。最后,电动汽车不会通过燃烧化石燃料污染环境。

这里有一个简单的例子:

根据美国运输部在美国,美国人平均每年开车约13500英里,或每天约40英里。在一年的时间里,一辆以汽油为动力的现代科纳(Hyundai Kona)汽车的司机需要为450加仑汽油(以每加仑30英里计算)支付约1260美元燃油经济性).汽油价格波动,但现在几年来一直相当稳定(除了大流行初期):

平均汽油价格为aaa

汽油价格平均在2.80美元左右徘徊。图片来源:AAA

如果司机选择了科纳电动汽车,他们每开100英里就需要购买28千瓦时的电力。在平均电价在加州每千瓦时0.1751美元,他们只需支付662美元。在像佛罗里达这样电力便宜的州(0.1192美元/千瓦时),每年的能源成本降到了450美元。

但用太阳能给电动汽车充电就更好了.让我们来盘点一下原因:

  • 在大多数情况下,太阳能的均一化成本比电网便宜
  • 电网电力的成本随着时间的推移而上升,而太阳能电池板则在不增加额外成本的情况下继续发电
  • 太阳能板的污染远比电网的电少:

以下是关于为什么电动汽车和太阳能电池板是完美匹配的更多信息:

为什么用太阳能电池板给电动汽车充电是最好的

看看使用太阳能能节省多少钱

为什么要用太阳能板给电动汽车充电

将太阳能板与电动车配对有许多特殊的优点。也许最好的答案是这只是便宜.在美国几乎每个州,太阳能电池板的长期成本都低于从电网购买电力。在某些情况下,自己生产太阳能的成本比购买电网电力的成本低50%以上。

你可以安装足够的太阳能板来满足你家里的能源需求,并为你的汽车充电,随着时间的推移,节省数千美元。此外,太阳能电池板也有保修18luck ,所以你是在为将来储蓄。

太阳能的另一个巨大好处是它减少了废物的数量。换用电动汽车已经意味着你减少了对汽油和石油的需求,但电网的电力仍然主要来自天然气和煤炭。

你屋顶上的几块太阳能板就足以为你的第一辆电动汽车、第二辆、第三辆等等提供能量。同样,这些小组将持续至少25年。难怪他们称其为可再生能源。谁知道;也许它们还能给你的第一辆飞行汽车提供动力?

用太阳能和不用太阳能给电动汽车充电要多少钱?

当你拥有一辆电动汽车时,每个插座都有可能让你的电池多跑几英里。但实际上,你需要一个2级电动汽车充电器供家庭使用,或者如果你外出,你需要一个特斯拉增压器的等价物。

基本上有三种方法可以让你的汽车继续行驶:电网,公共充电站,或者你自己的太阳能电池板。

以下是每一种的价格:

类型的充电 成本 笔记
家庭电网供电 美元。10 to $40 per kWh 因地点和时间而异;便宜的晚上;成本随时间增加
公共充电站 美元。28美元。69每千瓦时 根据位置和充电站所有者的不同而不同;额外的闲置费用;有些要求每月订阅;成本随时间增加
家用太阳能 不到.11美元/千瓦时 在太阳能板的使用寿命中保持水平;额外的太阳能可以用来抵消电费

在家里用电网充电

一辆特斯拉Model S轿车在车库里通过墙上的连接器充电。

你可以不使用太阳能在家里给电动汽车充电,但会花费你的钱。图片来源:Electrek

从电网中获取燃料的持续成本是你当前支付的每千瓦时(kWh)。在美国,这可能在美元之间。10美元。40美元取决于你住在哪里,但平均约0.13美元/千瓦时。电池每充电1千瓦时,你就能行驶3-4英里,所以大约12千瓦时,你就能每天往返40英里,平均成本为1.56美元。

现在看起来是这样,但电价和其他东西一样上涨,所以明年,你可能要多花2 - 3%的电费,在你的汽车使用寿命内,价格可能会涨得更高。在未来的25年里,如果电价每年上涨2%,而你所在的州目前的电价是每千瓦时0.13美元,那么你每千瓦时的电网平均成本将在17美分左右。

在历史能源成本增加加州人开始为电动汽车充电每年要支付662美元,如果使用电网供电,在20年内每年要支付超过1000美元

让事情变得复杂一点的概念是分时计费(TOU),这意味着在一天的不同时间电费是不同的。作为一名电动汽车车主,你可能可以选择分时电价计划,只在晚上充电,因为晚上的电力最便宜。不同州的分时电价差别很大,有些隔夜非高峰电价低至$。07/kWh,而其他如SDG&E在加州的最低价格为0.29美元/千瓦时。

公共充电站

眨眼公共电动汽车充电站

你不会经常需要它,但公共电动汽车充电站有时是必要的。图片来源:Electrive

当你在外面需要给“油箱”加油时,你会去找一个公共充电站。在某种程度上,如果你拥有一辆电动车,这是不可避免的,但如果你能限制你做电动车的频率,你会省下一大笔钱。

当然,全国各地都有免费的电动汽车充电站,但在大多数情况下,你可能需要支付所需的电费很多,在。

收费价格因地点而异。例如,特斯拉充电站目前美元。特斯拉车主28/kWh。服务,如眨眼甚至更贵,最低收费为$。39/kWh,最高$。69/kWh快速充电。在特斯拉和Blink之间,这些充电比家用电网充电贵2到5倍

家用太阳能充电

两辆电动汽车在太阳能房屋前充电

实际上,你不会在你的后院有风力涡轮机,但你可以梦想!

如果你为家里的太阳能电池板系统付费,你将不得不支付一些现金或带一个太阳能贷款而且要多付钱。这不是一笔小开支,但你可以把它与未来25年的电费成本进行比较。

要做到这一点,你需要计算均衡的能源成本LCOE就是你的太阳能电池板在其使用周期内产生的所有电力的安装总成本,并根据通货膨胀进行了调整。

好消息是,美国家用太阳能的LCOE目前约为美元。目前平均太阳能安装成本为每瓦2.85美元之前联邦太阳能税收抵免.在阳光充足的州,如加利福尼亚,或有额外激励措施的州,如马萨诸塞州,太阳能LCOE要低得多。

基本上,通过保证未来25年的燃料源(太阳能),您将在EV充电上省一捆钱

你需要家用太阳能电池为电动汽车充电储存能量吗?

很多人担心他们会需要像特斯拉Powerwall来储存太阳能,以便以后为电动车充电。我们在这里告诉你,这是不必要的,甚至可能不是很实际。

以特斯拉Model 3为例:根据你选择的版本,它的电池电量在54到82千瓦时之间。你将需要4到6个Powerwalls来存储足够的能量,以填补汽车的电池存储太阳能。除了太阳能电池板和一辆汽车的成本外,这些powerwall至少要花费你3万美元。

幸运的是,没有必要在时髦的家用电池上降低30g。首先,你不会经常需要一次充满电。第二,你可能会得到净计量的好处,这意味着你可以在白天把多余的太阳能送到电网,晚上给汽车充电时就可以利用这些太阳能。有了网络计量,电网就成了你的“电池”。

作为一个额外的好处,净计量和分时电价可以结合起来,使太阳能汽车充电一大笔钱。当你的太阳能电池板在白天发电时,你可以以较高的白天价格获得净计量积分,然后可以以较低的夜间价格为汽车充电。这是两全其美!

当太阳能充电不是一个好主意

我们上面给出的数字是显示太阳能和电动汽车综合效益的平均值。总有一些特定的情况,用太阳能给电动汽车充电并不是最好的选择。

Specifically, if your state doesn’t offer net metering, your utility has very low overnight energy prices on a TOU plan, or your roof isn’t right for solar because it’s too shaded, you might be better off charging your electric car from the grid.

了解更多你应该推迟太阳能电池板的7个原因

那装有太阳能电池板的汽车呢?

我希望我们有更好的消息告诉你,但装有太阳能电池的汽车在他们的身体里并不是所有问题的答案。在最好的情况下,太阳能电池将提供足够的电力,使汽车在最理想的阳光条件下,每天多行驶10到20英里。

如何用太阳能给电动汽车充电

现在你知道了为什么你应该用太阳能板给电动汽车充电,这里有一些关于如何为了做到这一点,要确保你添加了正确数量的面板,并获得长期的良好价值。

以下是使用太阳能电池板为电动汽车充电的步骤:

  • 步骤1:根据你的驾驶习惯,确定你的车需要多少度电
  • 步骤2:弄清楚你需要多少太阳能电池板来制作那些kWh
  • 步骤3购买可以产生那么多电力的太阳能设备
  • 步骤4:买一个2级汽车充电器
  • 步骤5:喜欢!

1.确定你每天需要多少千瓦时

第一步是找出开车需要多少千瓦时。如果你记录一年多的里程数,这一步会非常简单。如果不是,你可以用每天的平均里程数来估算。

根据美国运输部的数据,美国人的平均开车次数是多少每年13500英里大约每天40英里。我们用这个作为基线。以下是2021年能效最高的电动汽车,不包括插电式混合动力汽车:

2021年美国前15款电动汽车的效率

制造和模型 每天40英里的范围*
特斯拉Model S Standard Range Plus 9.6
现代Ioniq 10
特斯拉Y型标准范围 10.4
现代海岸线 11.2
雪佛兰螺栓 11.6
宝马i3 12
克钦独立军尼罗 12
日产Leaf(40千瓦时电池组) 12
特斯拉Model S性能(19英寸车轮) 12.4
Mini Cooper SE Hardtop 12.4
特斯拉Model X Long Range Plus 12.8
福特野马Mach-E 13.6
大众ID.4 14
北极星2 14.8
保时捷Taycan 4 s 16.8

*按每40英里千瓦时计算;数据从gov上;当有多个修剪水平存在时,最有效的选择是将每个汽车模型限制为一个入口。

2.你需要多少块太阳能板给你的电动汽车充电

根据上面的表格,你每天需要大约10到17千瓦时的电来给一辆电动汽车充电。现在是时候计算出你需要多少太阳能板来产生那么多的电力了。

普通现代太阳能电池板在阳光充足的情况下能发出350瓦的电量,并且能达到3到7瓦太阳的高峰时间每天,取决于你住在哪里。这意味着我们的太阳能电池板每天发电1.05到2.45千瓦时(低端350 x 3,高端350 x 7.5)。

假设你每天得到1。75千瓦时,每个面板。你只需要5块面板就能给特斯拉Model 3电池充电,并能跑40英里。这不是很多!当然,如果你需要超过40英里的里程,太阳能板的数量就会增加。

用同样的数学方法,你可以确定你需要大约7块350瓦的电池板来给一辆尼桑Leaf充电。从高的方面来看,你需要10块电池板才能产生足够的能量,让你开着保时捷Taycan 4S开40英里。很明显,那辆车不会吸太阳汁。

3.购买用太阳能给电动汽车充电所需的设备

当然,你不能只是把五块太阳能板插在你的车顶上,然后把它们插到你的车上。你需要一个太阳能电池板系统和所有与之配套的设备。

典型的太阳能电动汽车充电装置包括以下内容:

  • 屋顶上的太阳能板,安装在金属架上,并连接到屋顶甲板上
  • 一个中央字符串逆变器将太阳能电池板的直流输出转换为交流电源,或者将每个电池板的输出转换为交流电源,并将其发送到连接主交流电源的汇流箱
  • 2级电动汽车充电器(或将2与1与电动汽车充电太阳能逆变器相结合SolarEdge SE3800H

4.电动汽车充电

如果你已经安装了太阳能电池阵,并且正在考虑增加一辆电动汽车,你可能只需要买一个2级电动汽车充电器如果你有一个免费的20到80安培断路器在你的主面板。

如果你目前安装了足够的太阳能电池板来满足你的需求,并且你想抵消多余的能量来给你的电动汽车充电,你可以使用上面的指南来看看你需要多少电池板来满足你的估计使用。您也可以使用我们的免费和易于使用太阳能电池板的计算器

你需要多少块太阳能板给你的电动车充电?

5.享受

恭喜你!你现在有了一辆太阳能电动汽车。公平地说,除非你是在太阳升起的白天充电,否则你汽车电池中储存的电子与你电池面板中被撞松的电子是不一样的。

相反,你将生产足够的太阳能电力来抵消你的汽车在一年内的需求,减少你的碳足迹,并节省金钱-所有这一切在同一时间。同样的5块电池板将为你的下一辆车和下一辆车提供足够的电力。25年的燃料,都在你屋顶的一小部分!

底线:

从化石燃料转向太阳能发电对你的钱包有好处,也是减少碳足迹的好方法。电动汽车较高的初始成本可以很快被节省下来的燃料成本抵消,许多电动汽车仍然符合标准州和联邦的税收抵免将前期成本减少7500美元或更多。

你需要的能量量取决于你汽车的电池容量和你每天行驶的平均里程,但不管你需要多少电力,如果你用家用太阳能板给汽车充电,你可能会省下一大笔钱。

关键的外卖

  • 电动汽车比汽油汽车更高效,也更便宜。
  • 从长期来看,在美国几乎所有地方,家用太阳能都比电网电力更便宜,污染更少。
  • 在很大程度上,公共电动汽车充电甚至比电网供电更贵,污染也没有减少。
  • 用家用太阳能板给电动汽车充电在几乎所有情况下都对环境和你的钱包更有利。
  • 一个家庭需要5到10块太阳能电池板为一辆电动汽车充电,使其每天行驶40英里以上。
——《太阳能评论》作者

本Zientara

太阳能政策分析师和研究员

本是一名作家、研究员和数据分析专家,曾为可持续发展、公共管理和清洁能源领域的客户服务。

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