太阳的高峰时间是多少?你所在州的太阳高峰时数是多少?

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解释最高日照时间

如果你正在考虑为你的家安装太阳能电池板,你可能会想知道你住的地方是否有足够的阳光。你可能也听说过,真正重要的不只是日照总时间,而是你居住的地方的“日照高峰时间”。

你没听错:阳光高峰时数(或简称为阳光高峰时数)实际上是一个重要的数字,它决定了你是否值得购买太阳能电池板。日照高峰时间是测量和比较不同地点日照量的一种简单方法。

但这个词到底是什么意思呢?你所在州的日照高峰时间是多少?最重要的是,你家屋顶的日照高峰时间是多少?我们将在这篇博客中回答所有这些问题。

在这一页上

    太阳的高峰时间是多少?

    太阳照射强度(阳光)达到每平方米(约10.5英尺)平均1,000瓦(W)能量的一小时被定义为太阳峰值一小时。

    另一种说法是:1个太阳峰值小时= 1000 W/m²每小时的阳光。

    一个太阳高峰小时代表很多的阳光。太阳能电池板只有在正午太阳最强烈的时候正对着太阳时才有可能接收到这么多的阳光。

    这个阳光量——每小时1000 W/m²——恰好也是实验室中用于测试和评估太阳能电池板的确切阳光量。这意味着在一个太阳高峰小时内,在系统因温度和其他因素而损失之前,太阳能电池板的生产应该接近其指定值额定输出功率

    换句话说,在系统损耗之前,在太阳高峰时段,一个300瓦的太阳能电池板可以产生大约300瓦时的电力,而一个6千瓦的系统可以产生大约6千瓦时的电力。

    不清楚瓦、千瓦、瓦小时和千瓦小时之间的区别?看看解释

    如何用太阳高峰时数来测量阳光

    现在我们知道了太阳峰值小时代表什么,让我们看看如何用它来测量特定地点的阳光。

    正如我们所知,太阳并不是一整天都在最高的太阳强度下发光。相反,阳光照射到电池板上的强度随着一天中的时间和天气的变化而不断波动。

    在清晨和傍晚,阳光可能低于500 W/m²。相反,在理想条件下——晴天的中午——你可能会收到超过1000 W/m²,比如1100 W/m²。

    不用担心,我们可以简单地用日照高峰期来表示这些量。例如:

    • 早晨平均接受500 W/m²阳光的一小时等于0.5个太阳高峰小时。
    • 中午一小时的平均日照为1100 W/m²,等于1.1小时的日照高峰。

    这听起来可能很复杂,但这个概念实际上应用起来相对简单。例如,如果一个给定的位置在一天的过程中接收到总共6,650 Wh/m²的太阳辐射,那么该位置得到6.65个峰值太阳小时。

    以太阳高峰时数表示太阳辐照度的图表

    一天的太阳总照射量=太阳照射曲线下的总面积=太阳高峰时数框的总面积。

    如图所示,将给定位置的总太阳辐照度相加,就得到了总太阳峰值小时数。

    这就是为什么“日照高峰时间”这个概念被提出的原因。它可以让你精确测量照射到安装在给定位置的太阳能电池板上的辐照度(阳光)。反过来,这允许您计算在该位置安装的给定太阳系大小的预期能量生产。

    换句话说,太阳的峰值时间会告诉你屋顶上的太阳能装置能产生多少电力。它们还允许你比较不同地点的日照情况。

    各州平均日照高峰时数

    由于美国的地理面积很大,而且有许多不同的气候区,我们看到各州之间的日照高峰小时数有很大的差异。

    下表详细列出了50个州的平均日照高峰时间。

    各州平均日照高峰时数
    位置
    日照高峰时数
    阿拉巴马州 3.5 - 4
    阿拉斯加 2 - 3
    亚利桑那州 7 - 8
    阿肯色州 3.5 - 4
    加州 5 - 7.5
    科罗拉多州 5 - 6.5
    康涅狄格 3.
    佛罗里达 4
    乔治亚州 4 - 4.5
    爱达荷州 4 - 4.5
    伊利诺斯州 3 - 4
    印第安纳州 2.5 - 4
    爱荷华州 4
    堪萨斯 4 - 5.5
    肯塔基州 3 - 4
    路易斯安那州 4 - 4.5
    缅因州 3 - 3.5
    马里兰 3 - 4
    麻萨诸塞州 3.
    密歇根 2.5 - 3.5
    明尼苏达州 4
    密西西比州 4 - 4.5
    密苏里州 4 - 4.5
    蒙大拿 4 - 5
    内布拉斯加州 4.5 - 5
    内华达 6 - 7.5
    新汉普郡 3 - 3.5
    新泽西 3.5 - 4
    新墨西哥 6 - 7
    纽约 3 - 3.5
    北卡罗莱纳 4 - 4.5
    北达科他 4 - 4.5
    俄亥俄州 2.5 - 3.5
    俄克拉何马州 4.5 - 5.5
    俄勒冈州 3 - 5
    宾西法尼亚 3.
    罗德岛州 3.5
    南卡罗来纳 4 - 4.5
    南达科塔州 4.5 - 5
    田纳西州 4
    德州 4.5 - 6
    犹他州 6 - 7
    佛蒙特州 3 - 3.5
    维吉尼亚州 3.5 - 4
    华盛顿 2.5 - 5
    西维吉尼亚州 3.
    威斯康辛州 3.5
    怀俄明 5.5 - 6


    正如你所看到的,有些州有着令人印象深刻的日照高峰,而有些州日照高峰时间很少。平均日照高峰时间最长的州是亚利桑那州、内华达州、新墨西哥州和加利福尼亚州。

    日照高峰时间最少的州是阿拉斯加、印第安纳、密歇根、俄亥俄和华盛顿。加州有最大的州内变化,这是由于它分布在一个大的纬度和广泛的气候范围。

    你需要多少个日照高峰小时才能使用太阳能?

    在美国,任何能获得4小时或以上日照高峰的地方都被认为是生产大量有用太阳能的好地方。

    然而,即使你得到的日照高峰时间更少,太阳能对你来说可能仍然是值得的。还有其他几个关键因素影响家庭太阳能的可行性,如电价和联邦层面的激励措施(如26%太阳能税收抵免)和州一级。

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    例如,居住在日照高峰时间低于平均水平但水电费昂贵的地区的人们净计量使用太阳能可以节省很多钱。

    纽约就是一个很好的例子。该州平均每天只有3.0-3.5小时的日照高峰。然而,强大的太阳能激励措施意味着,即使能源产量减少,房主的平均太阳能回收期也www.8luck how18luck新利备用网址只有2.8-3.4年——这是一个很难被击败的回报水平。

    你可以通过在下面的SolarReviews计算器中输入你的邮政编码,轻松地查看你的家庭使用太阳能的经济效益。

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    为什么各州和各地的日照高峰时间不同?

    夏季和较南的地区通常会比冬季和较北的地区看到更多的太阳高峰时间。这是因为靠近赤道的地区能接收到更多的阳光直射。

    另一方面,在纬度较北的地区,当太阳接近地平线时,阳光被过滤的大气层层越多。在这些地方,阳光到达你的太阳能电池板时没有那么强烈,这导致了较低的日照高峰时间。

    让我们看看季节性和纬度变化是如何在两个不同的城市发挥作用的——一个南部的(阿尔伯克基,NM)和一个北部的(芝加哥,IL)。

    柱状图显示阿尔伯克基,新墨西哥州的平均太阳高峰小时

    阿尔布开克位于西南部,阳光充足!只有3个月——11月到1月——平均每天日照高峰小时不到4小时。数据来源:PVEducation.org

    柱状图显示芝加哥的平均太阳高峰小时

    芝加哥地处较北纬,日照较少,尤其是在冬季。在半年的时间里,它每天的日照高峰时间不到4小时。数据来源:PVEducation.org

    当然,这不仅仅是纬度的问题;天气模式在决定日照高峰时间方面也起着关键作用。西南部的州,那里的气候条件创造了很多无云的日子-体验到比佛罗里达等更南部地区更多的阳光高峰时间。

    Nrel太阳灌溉图该地图显示了年平均日太阳峰值小时数(即千瓦时/平方米/天),数据来自1998-2016年由国家太阳辐射数据库编译。图像改编自国家可再生能源实验室

    阳光高峰期和你的屋顶

    太阳的高峰时间也取决于你的太阳能电池板放置的位置。

    屋顶某部分的太阳峰值时数值可能与屋顶另一部分的太阳峰值时数值有本质差异。这些因素会影响太阳能电池板的日照高峰小时数。

    • 方向:你的太阳能电池板朝向的方向会影响阳光的强度,以及接收到的阳光总量。
    • 阴影:即使所有的太阳能电池板面向同一个方向,它们也可能在不同的时间受到阳光照射,这取决于树木(或其他障碍物)在它们身上投下的阴影。

    如何计算屋顶的最高日照时数?

    如果你想自己计算你的屋顶的太阳峰值小时数,那么使用PVWatts计算器。你需要输入屋顶的测量数据,包括方位角和倾斜度,它会根据这些数据给你每月的平均太阳辐射数据。

    如果你只是想弄清楚太阳系的大小和每年的太阳能发电量——毕竟,这就是太阳峰值小时数的用途——那么你可以简单地使用SolarReviews计算器代替。它会推荐一个太阳系的大小,告诉你它每年能产生多少电力,此外还有太阳能的成本,节省,和其他有用的信息。

    根据您所在位置的太阳高峰时间计算系统大小和发电量

    关键的外卖

    • 太阳的峰值小时是每小时1000 W/m²的阳光。这是一种测量太阳能板可转换为电能的总日照量的方法。
    • 您可以使用一个位置的太阳峰值小时数来计算太阳系全年的总输出。
    • 平均日照高峰时间因州而异。在亚利桑那州,每天最高可达8.0次,而在华盛顿州,每天最低可达2.0次。
    • 在宏观层面上,纬度和气候会影响日照高峰时间。在更微观的层面上——例如你的屋顶——方向(方向)、倾斜(方位角)和阴影都有影响。
    • 一般认为,日照高峰时数在四小时或以上的地方适合使用太阳能。
    • 要计算您所在位置的太阳峰值时数,请使用PV瓦计算器。要估计系统大小、年发电量和成本,请使用SolarReviews计算器。
    -《太阳评论》的作者

    Zeeshan海德

    SolarReviews博客作者

    泽山热衷于推广可再生能源和应对气候变化。他在美丽的佛蒙特州明德学院(Middlebury College)学习时产生了这些兴趣,这所学院非常关注可持续发展。他此前曾在人道主义部门(为无国界医生组织工作)以及通信和新闻工作。

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