Để làm cho năng lượng xanh EV của bạn được phê duyệt, bạn sẽ cần sạc nó bằng nguồn năng lượng tái tạo. Các tấm pin mặt trời là một cách để thực hiện điều đó.
Đối với người lái xe điện có ý thức sinh thái, xe điện chỉ sạch và xanh khi có nguồn điện sạc pin cho xe.
Đó là bởi vì xe điện cắm vào lưới điện có thể được cung cấp năng lượng từ các nguồn "bẩn" như nhiên liệu hóa thạch như than đá hoặc từ năng lượng tái tạo "sạch" đến từ các nguồn như năng lượng mặt trời, thủy điện hoặc gió. Với nhiều tiện ích, nó có thể là sự kết hợp giữa năng lượng tái tạo và nhiên liệu hóa thạch. Cách tốt nhất để đảm bảo xe điện của bạn thực sự được cung cấp năng lượng tái tạo là kết nối bộ sạc xe điện trong nhà của bạn với hệ thống năng lượng mặt trời hoặc sử dụng bộ sạc công cộng cũng có nguồn gốc từ các tấm pin mặt trời.
Với giá xăng và điện tăng vọt cũng như cuộc khủng hoảng khí hậu ngày càng gia tăng, không có gì ngạc nhiên khi ngành công nghiệp xe điện và năng lượng mặt trời đang trở nên phổ biến mỗi năm. Theo Cục Lao động và Thống kê Hoa Kỳ, việc lắp đặt các tấm pin mặt trời trên mái nhà đang phá kỷ lục và việc áp dụng xe điện tại Hoa Kỳ dự kiến sẽ tăng tốc - dự đoán sẽ đạt 40% doanh số bán ô tô chở khách vào năm 2030.
Tấm pin mặt trời có thể giúp bạn tiết kiệm tiền?
Quan tâm đến việc tìm hiểu tác động của năng lượng mặt trời có thể có đối với ngôi nhà của bạn? Nhập một số thông tin cơ bản bên dưới và chúng tôi sẽ ngay lập tức cung cấp ước tính miễn phí về mức tiết kiệm năng lượng của bạn.
Hãy quên những số liệu thống kê đi, nó hiển hiện rõ ràng và chúng ta không thể bỏ qua nó. Các trạm sạc xe điện đang trở thành tiêu chuẩn, các nhà sản xuất ô tô đang gây chú ý khi họ đầu tư vào công nghệ xe điện mới và các tấm pin mặt trời trên mái nhà cũng đang trở nên phổ biến.
Tuy nhiên, ngay cả với sự phát triển của xe điện và hệ thống năng lượng mặt trời gia đình, việc chuyển từ ô tô đốt sang xe điện có thể là một quyết định phức tạp với những cân nhắc mà người lái ô tô thông thường không phải lo lắng, chẳng hạn như lắp bộ sạc trong gara của bạn. Việc thêm các tấm pin mặt trời vào phương trình thậm chí còn làm tăng thêm nhiều lớp phức tạp hơn cho khoản đầu tư vốn đã đáng kể.
Đây là những điều bạn cần biết về việc cung cấp năng lượng cho ngôi nhà và xe điện của mình bằng các tấm pin mặt trời và số lượng bạn sẽ cần nếu làm như vậy.
Tại sao nên sử dụng tấm pin mặt trời để sạc xe điện (EV)?
Có một số lợi ích ít rõ ràng hơn đối với việc sạc năng lượng mặt trời tại nhà ngoài việc xem các electron sạch, miễn phí được kéo từ trên trời truyền vào ắc quy ô tô của bạn.
Hầu hết các bộ sạc EV tại nhà đều coi ô tô của bạn giống như bất kỳ thiết bị nào khác cần được cắm và sạc qua đêm. Trên thực tế, nó giống một thiết bị khá cần thiết, cần một dòng điện (DC) cụ thể và càng nhiều càng nhanh càng tốt, điều đó có nghĩa là phải hoạt động ở điện áp cao.
Tất cả những điều này làm tăng áp lực lên lưới điện và có thể tăng thêm tải cho hệ thống điện trong nhà bạn, đặc biệt nếu hệ thống dây điện của bạn đã cũ hoặc cần nâng cấp. Trong những trường hợp xấu nhất là sơ suất hoặc làm việc về điện kém, nó thậm chí có thể nguy hiểm.
Việc sử dụng các tấm pin mặt trời để sạc xe điện thực sự giúp hợp lý hóa quá trình sạc vì theo một cách nào đó, cả hai hệ thống đều sử dụng cùng một ngôn ngữ điện.
Như Wyldon Fishman, người sáng lập Hiệp hội Năng lượng Mặt trời New York, đã giải thích, các tấm pin mặt trời và xe điện đều hoạt động bằng dòng điện một chiều (DC), nghĩa là không cần lắp đặt bộ biến tần giữa các tấm pin và xe điện của bạn, mặc dù bộ điều khiển sạc vẫn là bắt buộc. có trong mạch. DC cũng có thể chạy ở điện áp thấp hơn, an toàn hơn.
Dựa vào các tấm pin mặt trời thay vì lưới điện để sạc cho xe điện của bạn cũng có nghĩa là không phải lo lắng về việc bị mắc kẹt ở nhà với ắc quy chết nếu mất điện, đặc biệt nếu bạn chọn ghép nối các tấm pin của mình với pin hoặc bộ lưu trữ năng lượng mặt trời khác.
Cần bao nhiêu năng lượng để sạc xe điện tại nhà?
Trước tiên, hãy xem xét mục tiêu của bạn cho hệ thống sạc năng lượng mặt trời. Bạn có muốn sạc ô tô bằng các tấm pin mặt trời và chủ yếu bạn sẽ sạc qua đêm không? Nếu vậy, bạn sẽ cần lắp pin hoặc hệ thống lưu trữ khác.
Trong hầu hết các trường hợp, bạn có thể có một hệ thống năng lượng mặt trời được nối vào lưới điện cũng như ngôi nhà của bạn, có thể có pin được kết nối để dự phòng khẩn cấp hoặc không.
Nếu đây là trường hợp của bạn, sẽ rất hữu ích nếu bạn biết phần còn lại của ngôi nhà đang tiêu thụ bao nhiêu sản lượng năng lượng mặt trời hiện tại. Nếu bạn không bao giờ thanh toán hóa đơn tiện ích hoặc hóa đơn tiện ích của bạn chủ yếu dành cho ban đêm hoặc những ngày nhiều mây (khi các tấm pin mặt trời của bạn không hoạt động), điều này có nghĩa là hệ thống năng lượng mặt trời hiện tại của bạn có thể đang sản xuất nhiều hơn mức bạn cần và phần bổ sung đang được đưa vào lưới điện hoặc ắc quy hoặc cả hai. Một phần năng lượng dư thừa này có thể được sử dụng để sạc xe điện, nghĩa là bạn sẽ cần ít tấm pin mặt trời hơn để lái một chiếc ô tô chạy hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời.
Khi bạn đã biết liệu mình có đang sử dụng nguồn năng lượng mặt trời dư thừa hay không, bước tiếp theo là xác định nhu cầu bổ sung mà xe điện sẽ bổ sung vào hệ thống của bạn là bao nhiêu.
Tôi sẽ cần bao nhiêu tấm pin mặt trời để sạc xe điện của mình?
Đầu tiên, hãy xem xét bạn thường lái xe bao nhiêu km trong một ngày. Nói một cách đơn giản, bạn càng lái xe nhiều thì bạn càng cần nhiều điện năng hơn trong các tấm pin.
Dưới đây là các bước để tìm hiểu lượng năng lượng trung bình hàng ngày của bạn cần để cung cấp năng lượng cho xe điện.
Bước 1. Xác định số kilowatt giờ xe điện của bạn sử dụng trên mỗi dặm. Trang web Fueleconomy.gov của EPA và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ liệt kê hiệu suất ước tính của tất cả ô tô điện tính bằng kWh trên 100 dặm; chỉ cần chia cho 100 để ước tính mỗi dặm.
Bước 2. Nhân kWh/mi của xe điện với số dặm bạn dự kiến sẽ lái xe trong một ngày trung bình. (Bạn có thể nhận được số dặm trung bình hàng ngày bằng cách quan sát thói quen lái xe của mình trong vài ngày hoặc bằng cách chia số dặm quan sát được hàng năm của bạn cho 365). Điều này giúp bạn có được tổng số kilowatt giờ bạn sẽ cần sản xuất để cung cấp năng lượng cho việc lái xe hàng ngày của mình.
Bước 3. Sau đó, bạn có thể chia số kilowatt giờ điện cần thiết cho số giờ nắng cao điểm mà bạn có thể mong đợi nhận được tại địa điểm của mình mỗi ngày.
Bước 4. Con số cuối cùng sẽ cung cấp cho bạn kích thước của mảng năng lượng mặt trời sạc EV lý tưởng tính bằng kilowatt.
Bước 5. Để tính toán số lượng tấm pin bạn cần, công suất của tấm pin mặt trời sẽ được sử dụng. Công suất tấm pin mặt trời hiệu quả nhất có thể dao động từ 370 đến 465 watt. Sau khi bạn chọn thương hiệu tấm pin mặt trời tốt nhất, hãy chuyển đổi công suất của tấm pin thành kilowatt bằng cách chia cho 1.000.
Bước 6. Phép toán cuối cùng là chia yêu cầu về kWh EV cho hiệu suất của tấm pin mặt trời tính bằng kWh để có được số lượng tấm pin cần thiết để sạc EV.
Công thức:
kWh/mi cho xe điện của bạn x số dặm trung bình lái xe trong một ngày = tổng sản lượng kWh cho xe điện
Tổng sản lượng kWh cần thiết cho xe điện / số giờ nắng cao điểm tại địa phương = kích thước của hệ mặt trời lý tưởng (tính bằng kW)
Chuyển đổi công suất tấm pin mặt trời của thương hiệu bạn chọn thành kilowatt bằng cách chia cho 1.000.
Cần sản xuất xe điện (tính bằng kWh mỗi ngày) / hiệu suất của tấm pin (tính bằng kWh) = số lượng tấm pin mặt trời cần thiết
Ví dụ toán học:
Lấy ví dụ về Hyundai Ioniq 6, mẫu sedan điện tiết kiệm năng lượng nhất trên đường hiện nay:
Bước 1. Theo Fueleconomy.gov, trung bình là 24 kWh/100 dặm hoặc 0,24 kWh/mi.
Bước 2. Chúng tôi cũng sẽ sử dụng ước tính số dặm trung bình của EPA là 15.000 dặm hàng năm, tính ra khoảng 41 dặm mỗi ngày.
Bước 3. 0,24 kWh/mi x 41 dặm = 9,86 kWh điện năng sử dụng hàng ngày VE
Bước 4. 9,86 kWh / 4 giờ nắng cao điểm = 2,4 kW (Đây là lượng năng lượng mặt trời tính bằng kW mà bạn sẽ cần để sạc xe điện của mình).
Bước 5. Chúng tôi sẽ sử dụng công suất tấm pin mặt trời 410W, chẳng hạn như Q.PEAK Duo Black của Qcells, để tính toán số lượng tấm pin cần thiết cho Hyundai Ioniq 6. Chuyển đổi 410W thành kilowatt bằng cách chia cho 1.000 (0,41 kW) .
Bước 6. Sản xuất xe điện cần thiết để sạc cho Hyundai Ioniq 6 (tính bằng kWh mỗi ngày) / năng lượng cần thiết trên mỗi tấm pin mặt trời Q.PEAK Qcells) = số lượng tấm pin mặt trời cần thiết. 2,4 kW / 0,41 kW = 5,85 tấm pin mặt trời
Trong ví dụ này, cần có sáu tấm pin mặt trời Qcells để đáp ứng nhu cầu năng lượng của Hyundai Ioniq 6 với thói quen lái xe trung bình. Sáu tấm pin mặt trời Qcells không đáp ứng được phần năng lượng tiêu thụ còn lại của ngôi nhà.
Trong khi đó, ở một thái cực khác, việc giảm 48 kWh/100 dặm của Ford F-150 Lightning vào cùng một công thức mang lại mức sử dụng năng lượng hàng ngày là 19,68 kWh và yêu cầu năng lượng mặt trời là 4,9 kW, tăng gấp đôi số tấm pin mặt trời Qcells cần lên 12 tấm.
Nếu đó là quá nhiều phép toán, Fishman chỉ khuyên bạn nên đặt khoảng 8 đến 12 mô-đun năng lượng mặt trời trên tán cây mà bạn có thể sử dụng làm nhà để xe năng lượng mặt trời.
Fishman nói: “Bạn cần khoảng 2,5 kilowatt cho một tán cây. Bạn có thể sử dụng nhiều hơn một chút, nhưng đó là tất cả những gì bạn cần”.
Chúng tôi đã thấy những người khác trong ngành đưa ra con số gần hơn 3 kW, nhưng nếu không chắc chắn, bạn có thể thực hiện tất cả các phép tính cho trường hợp của mình.
Tôi cần bao nhiêu tấm pin mặt trời để cung cấp năng lượng cho toàn bộ ngôi nhà của mình?
Về cơ bản, điều này phụ thuộc vào việc tìm ra tổng nhu cầu năng lượng của ngôi nhà bạn và sau đó thiết kế một hệ thống năng lượng mặt trời có thể đáp ứng những nhu cầu đó.
Để tính toán số lượng tấm pin mặt trời mà ngôi nhà của bạn sẽ cần: Sản lượng năng lượng mong muốn (kW) / Công suất tấm pin mặt trời (kW) = Số lượng tấm pin mặt trời cần thiết
Có rất nhiều điều cần xem xét để xác định cả hai vế của phương trình này và CNET sẽ đi sâu vào chi tiết hơn về chủ đề này ở đây. Thêm bộ sạc EV vào nhà bạn chỉ đơn giản có nghĩa là tăng thêm mức sử dụng năng lượng cho cả hai vế của phương trình.
Hầu hết các công ty năng lượng mặt trời có uy tín sẽ giúp bạn xác định nhu cầu năng lượng của mình và đề xuất giải pháp mà họ chắc chắn sẽ sẵn sàng lắp đặt cho bạn. Nhưng việc tự mình thực hiện phép tính cũng có thể giúp bạn đưa ra lựa chọn sáng suốt nhất khi chọn trình cài đặt và hỗ trợ thiết kế một hệ thống đáp ứng tốt nhất nhu cầu của bạn.
Đừng quên rằng có những việc khác bạn có thể muốn làm trước khi bắt đầu xem xét sử dụng năng lượng mặt trời cho ngôi nhà của mình. Việc cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng có thể giúp ích rất nhiều trong việc thu hẹp nhu cầu tổng thể của bạn và từ đó thu hẹp quy mô của hệ mặt trời mà bạn yêu cầu.
Có đáng để bổ sung thêm nhiều tấm pin mặt trời để chứa xe điện không?
Thêm nhiều tấm pin hơn vào hệ thống năng lượng mặt trời hiện tại của bạn hoặc vào hệ thống mà bạn đang lên kế hoạch là một cách để cung cấp năng lượng cho tất cả các nhu cầu năng lượng trong nhà, bao gồm cả xe điện của bạn. Nhưng đó không hẳn là cách duy nhất để sạc xe điện của bạn. Bạn cũng có thể xây dựng một hệ thống độc lập không nối lưới dành riêng cho ô tô của mình.
Fishman khuyên bạn nên xây dựng một nhà để xe với các tấm pin mặt trời ở độ nghiêng vừa phải để có được lượng ánh nắng trung bình vừa phải, dựa trên vị trí của bạn trên toàn cầu.
“Một bãi đậu xe được cố định ở vĩ độ,” cô giải thích. "Vì vậy, nếu bạn ở 42 độ so với Xích đạo, thì độ nghiêng của các mô-đun năng lượng mặt trời của bạn là 42 độ."
Điều nào đến trước: Mua tấm pin mặt trời hay xe điện?
Nếu bạn quan tâm đến năng lượng tái tạo và hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch, thì việc thiết lập toàn bộ hệ thống năng lượng mặt trời của bạn trước khi sử dụng xe điện là điều hợp lý để bạn không bao giờ phải lo lắng về việc sạc ô tô của mình từ các nguồn năng lượng bẩn hơn kết hợp với năng lượng tái tạo trên lưới.
Nhưng thực tế đối với nhiều người là xe điện và năng lượng mặt trời cho gia đình là hai khoản đầu tư rất tốn kém. Ô tô hoặc xe điện có xu hướng là vật dụng cá nhân mà chúng ta dành nhiều thời gian để mua, trong khi năng lượng là mặt hàng sẵn có mà chúng ta có xu hướng ít nghĩ đến hơn. Vì vậy, sẽ không có gì ngạc nhiên khi mọi người ưu tiên xe điện mới hào nhoáng hơn là lắp thêm các tấm pin mặt trời vào một ngôi nhà đã có điện qua lưới điện.
Cuối cùng, nó phụ thuộc vào các ưu tiên và tình huống của bạn. Có thể công ty tiện ích của bạn hài lòng khi kết hợp năng lượng mặt trời vào hỗn hợp năng lượng thông qua hệ thống trang trại năng lượng mặt trời của riêng mình, tín dụng năng lượng tái tạo hoặc cung cấp chương trình năng lượng mặt trời cho cộng đồng. Nếu vậy, bạn có thể bớt lo lắng hơn khi cắm điện ô tô vào ban đêm, bất kể có bao nhiêu tấm trên mái nhà.