太阳能光伏系统的成本

    可再生能源

太阳能电池板多少钱?

由于制造成本下降和市场竞争加剧,太阳能光伏板的价格下降了约40%。这意味着你现在可以花4000英镑到6000英镑在屋顶上安装一个像样的太阳能光伏系统。

我们总是建议尽量增加太阳能电池板的数量,但这通常受到屋顶空间大小的限制。

一块250瓦的太阳能电池板的成本通常在300至500英镑之间,每块电池板大约170万英镑2.因此,3.5kW系统的价格在4200英镑到7000英镑之间,这将占用大约2380万英镑2

对于较小的2.0kW系统,您需要支付2400至4000英镑的费用,该系统大约需要1360万英镑2

显然,你在屋顶上安装的太阳能板越多,你能产生的电力就越多。因此,这意味着你需要从电网购买更少的电力(因为你可以使用你生产的电力)。

您也可以从您的能源供应商那里获得付款,只要他们签署了智能出口担保(SEG)。

SEG是为至少15万客户提供太阳能电池板的任何电力供应商的一项法律义务,每生产1千瓦时,就向那些拥有太阳能电池板的供应商提供出口关税。

实际的出口关税这些能源公司提供可以是平坦的,变量或智能速率(根据批发价格调整),但关税必须始终大于零(即使电力批发价格为负数)。

不同供应商的SEG费率之间存在相当大的差异——例如,在2020年8月,Utility Warehouse提供0.02英镑/ kWh,而Octopus提供0.055英镑/ kWh。

赛格与健康

SEG于2020年1月推出,以取代旧的上网电价(FIT)计划,该计划于2019年3月31日对新客户关闭。

SEG和FIT计划之间的主要区别在于,FIT计划向太阳能电池板的所有者支付发电和出口费用,而SEG只支付出口费用,因此SEG的慷慨程度要低得多。

SEG资格

为了符合SEG的条件,正在安装的太阳能系统需要在5MW以下(或者大约2万个太阳能板——所以大多数家庭应该没问题!)太阳能系统还必须由MSC认证的安装人员安装。最后,你需要安装一个智能出口表,以测量有多少电力输出回电网。

SEG关税与家里用电

为了从太阳能光伏安装中获得最大的回报,你会希望尽可能多地使用你在家里产生的电力。用最基本的术语来说,如果你使用你在家里生产的电,那么你不需要从你的能源供应商那里购买它(节省大约15便士/千瓦时)。如果你出口它,你只能得到其中的一小部分(最多0.05英镑!)-所以如果你可以在家里使用它,那么强烈建议使用它!

通过将电池存储技术纳入您的太阳系设置 - 它允许您存储所需的电力,以便在需要时使用。您可以通过点击了解更多有关电池技术的更多信息这里

太阳能光伏工程实例

因此,首先,我们将查看典型的3kWh系统(安装在具有“更高”能效要求评级的新建筑上),并根据您在家中使用的百分比与您的出口量查看年度回报。一年内,一个3kW的系统预计效率约为90%,发电量约为2700千瓦时(一个家庭平均每年用电4800千瓦时)。

工作示例- %的电力使用在家庭:%的电力出口到电网

100%: 0% 75%: 25% 50%: 50% 25%: 75%
总千瓦时/年 2700kWh 2700kWh 2700kWh 2700kWh
赛格(@£0.05 /千瓦时) £0 £33.75 £67.5 £101.25
家庭使用(0.15英镑/kWh) £405 £303.75 £202.5 £101.25
总回报 £405 £337.50 £270 £202.5

截至2020年8月18日,这些数字是正确的。

什么会影响太阳能光伏安装的初始成本?

太阳能光伏系统的成本取决于两件事:

1.安装的尺寸

显然,你安装的系统越大,它产生的电力就越多。目前,英国安装的太阳能光伏系统平均功率为3.5千瓦,以90%的效率运行,大约能产生3150千瓦时的电力(取决于你所在地区的日照量)。作为参考,一个普通住宅大约使用4,800千瓦时。你可以安装的面板数量可能会受到你负担得起的数量或你屋顶的大小的限制。供应商也会对他们的安装服务收取不同的价格,确保他们是mcs认证的资格SEG是很重要的

2.所用太阳能电池板的质量

并不是所有的太阳能电池板都是一样的!

有关详细信息,请参阅我们的不同类型太阳能电池板的指南,但简而言之,有三种类型:

效率数据是如何计算的?它是由每平方米产生多少瓦的能量决定的。100%的效率意味着一平方米的电池板可以产生1000瓦的功率。因此,一个额定为18%的面板将从每米产生180瓦2;由此可见,效率等级较高的电池板(每平方米)能产生更多的电,这也反映在价格上。

>>>太阳返回如何根据俯仰和阴影变化<<<

正如你在上表中看到的,安装的实际价格取决于你安装的面板的类型,所以一个4千瓦的系统可能花费低至4800英镑,或高达8000英镑。在下表中,我们假设我们出口了50%(所以这符合SEG的条件),50%是在家里使用的(所以节省了电费)。

系统A

系统B

系统C

成本

£4,800

£6400

£8000

面板类型

非晶

单声道

面板的效率

9%

15%

20%

输出(千瓦时)

3200

3500

3700.

赛格(£)

80

87.5

92.5

节省电费(英镑)

240

262.5

277.5

年回报率(£)

320.

350

370

这是你们太阳系的报应

看看上表中的“系统A”,系统花费4800英镑,每年的年收益是320英镑,所以大约需要15年才能还清。此外,电价预计会随着时间的推移而上涨,所以你在家里每千瓦时省下的0.15英镑实际上会增加——在仅仅5年的时间里可能接近20便士——因此绝对回报实际上会变得更大。

一旦你已经“赚回你的钱”,然后任何你赚的钱是直接支付给你的利润-所以你将在收到SEG无限期,而你是出口电力。

太阳能光伏还有一些其他成本需要考虑

维护

你的太阳能光伏安装有相关的维护费用,包括每年至少清洗两次,以确保它们尽可能有效地工作。

更换逆变器

此外,尽管太阳能电池板可以使用20年以上,但逆变器的寿命约为10年,而更换这些逆变器的成本仅为1000英镑左右——所以,当你的太阳能安装商给你报价时,把这个因素考虑到你的计算中。

>>>微型逆变器还可以增加太阳能光伏回报率–点击查看更多信息<<<

保险

您将需要为您的太阳能光伏阵列投保,作为您的家庭保险的一部分,因此您的保费支付将略有增加。

规划许可

在屋顶安装太阳能电池板通常不需要规划许可。然而,如果你住在保护区或世界遗产,你需要向规划当局申请必要的许可。注意:也会有法律费用与此相关。

安装太阳能光伏

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    太阳能光伏简介

    可再生能源

什么是太阳能光伏?

把光(光子)转换成电(电压)的过程叫做太阳能光伏效应。光伏太阳能电池将太阳光直接转化为太阳能(电能)。他们使用薄层的半导体材料,顶部和底部之间的电荷不同。这种半导体材料可以封装在一片玻璃和/或聚合物树脂之间。

当暴露于日光时,半导体材料中的电子吸收光子,使它们变得高度通电。这些在半导体材料的顶部和底表面之间移动。电子的这种电流产生称为直流电(DC)的电流。然后通过逆变器馈送这一点,该逆变器将电源转换为交替电流(AC)以供您在家中使用。

太阳能电池板类型

不同类型的太阳能光伏装置需要的组件略有不同。然而,在接下来的两部分中,我们已经详细解释了构成太阳能光伏阵列的所有主要组件,并为您提供100%可再生的免费电力。

太阳能电池板是任何太阳能光伏系统的关键部件,它吸收太阳能并将其转化为电流。目前有三种主要类型的太阳能电池板(以及混合版本)正在商业化生产,所有这些都是基于硅半导体:

单晶太阳能电池

这种太阳能电池是由人工生长的晶体切割的薄硅晶片制成的。这些电池是由单独生长的单晶制成的,这使它们成为三种电池中最昂贵的(大约比同等的多晶电池贵35%),但它们的效率等级最高——在15-24%之间。

多晶太阳能电池

这种太阳能电池也是由人工生长的晶体切割的薄硅晶片制成的,但不是单晶,这些电池是由多个连锁的硅晶体生长在一起制成的。这使得它们的生产成本更低,但其效率低于单晶太阳能电池,目前为13-18%

非晶太阳能电池

这是生产成本最低的太阳能电池类型,是相对较新的市场,生产方式与其他两种类型非常不同。与使用晶体不同,硅在衬底上沉积得非常薄。

非晶态太阳能电池有两个真正的好处;首先,硅层很薄,这使得太阳能电池很灵活,其次,在低光照下(比如冬天)效率更高。

但是,这是一个价格;它们具有所有三种类型的最低效率等级 - 约7% - 9%,需要面板区域大约两倍以产生相同的输出。此外,由于这是一个相对较新的科学,没有商定的行业范围内的生产技术,因此它们与其他两种类型不那么强大。

混合太阳能电池

这不是一种太阳能电池本身;相反,它是非晶太阳能电池和单晶太阳能电池的组合。这些被称为HIT太阳能电池(本质薄层异质结-有点拗口!),并且比其他三种类型的太阳能电池都有更高的效率等级。此外,它们也更适合阳光充足的气候,那里的温度通常超过25度0C,多产生10%的电力。

我们认为,在许多情况下,多晶电池是最合适的选择,因为它们提供了物有所值的同时也相对高效。

未来太阳能技术

太阳能光伏逆变器

太阳能电池板产生的所有电力都是直流电(DC),这与通过电网和我们在家里使用的交流电(AC)不同。由于这个原因,现在大多数太阳能光伏系统都与某种类型的逆变器连接在一起,它将直流电变成交流电,允许个人将电卖回电网(在电网联结系统中)或方便在家庭中使用。

有两种主要类型的逆变器可安装在太阳能光伏系统中:

1.串式逆变器(也称为中央逆变器)

它们用于网格绑定系统,其中太阳能电池板串联连接在一起,这被称为一串面板。每串面板连接到串逆变器,将直流电流转换为AC,以便在家中使用并销售回电网。您可以想象每个字符串作为迷你电站,生产电力。

串式逆变器的主要问题是,如果串中的一个面板发生故障或产生的电量较少(如阴影),这会影响所有面板的输出。它们都会以最差的太阳能电池板的输出功率运行,因此太阳能电池板上的少量阴影或碎片会不成比例地降低整个太阳能光伏系统的总输出功率。

与微型逆变器相比,它们的寿命也相对较短。

它的好处包括布线简单,你可以在太阳能光伏系统中使用更细的电线,因此使用的铜更少,使系统更便宜。购买一串逆变器(这通常是大多数家庭太阳能光伏系统的情况下)也比购买多个微型逆变器便宜得多。

2.微型逆变器

这些是一种新的技术和各个太阳能电池板的单独服务,因此每个面板都需要自己的微逆变器并充当单独的电站。结果,由于特定太阳能电池板的任何功率降低由一个微逆变器处理,微逆变器不会遭受相同的性能降低,因为特定太阳能电池板的任何电力降低由一个微逆变器处理,对整个太阳能光伏系统的组合电力影响不大。

微型逆变器比串型逆变器贵得多。然而,大部分成本被提高的性能(使用微型逆变器产生的功率多25%)和它们比串式逆变器更可靠(微型逆变器的保修期可达25年)所抵消。

为您的太阳能光伏系统购买逆变器

当寻找哪一种逆变器购买,理想情况下,您希望您的交流电(AC)匹配提供的公用事业公司。波形与逆变器产生的交流信号的质量有关。便宜的逆变器将提供修正的正弦波信号,而更贵的版本将产生纯正弦波信号。一些电器(如电脑)简单地不工作,除非他们是由一个纯正弦波信号供电,所以我们强烈建议您多花一点时间来获得这种类型的逆变器。

并网逆变器与常规逆变器略有不同,交流纯正弦波信号必须与电网波形完美协调。因此,它们往往比您购买的典型逆变器更昂贵。它们还有一个内置的安全功能,可以在电网因任何原因瘫痪时切断太阳能电池板的电源。

值得注意的是,大多数逆变器现在也安装了“最大功率点跟踪”(称为MPPT),这有助于最大限度地提高太阳能光伏阵列系统的电力输出。

MPPT的原理是通过使光伏模块在最有效的电压(称为最大功率点电压)下运行,从光伏模块中提取最大可用功率。MPPT逆变器中包含的算法将光伏模块的输出与电网电压进行比较,然后将其固定在最有效的电压下,以允许您将最大千瓦时的电量输出回电网。太阳能光伏系统中的MPPT充电器将在冬季和夏季分别提高20-45%和10-15%的功率增益。

好处

限制

电池

太阳能光伏系统的主要问题之一是,它们只在阳光照射时发电。如果您希望在电网断电时“脱离电网”或让电池备用,您将需要太阳能光伏系统中的电池。

在这些系统中,太阳能电池产生的电力要么在家庭需要时使用,要么在家庭没有需求时,以电池的形式转换成化学能。这些电池可以在晚上产生电力,让你可以全天候使用你的太阳能光伏系统。

太阳能系统产生的电力储存在深度循环的铅酸电池中,这种电池看起来与今天大多数汽车上使用的电池非常相似(尽管结构不同)。两种最受欢迎的电池类型是凝胶和吸收玻璃垫(AGM),它们可以很好地存储电荷,而且不会像普通铅酸电池(湿电池)那样快速降解。这两种电池的设计都是逐步缓慢放电,并多次充电80%的容量。

汽车电池是一种浅循环电池,这种电池只能放电约20%的电能,因此不适合太阳能光伏发电装置。原因是,如果超过20%被抽出超过几十次,它就会损坏,不再负责。

太阳能光伏电池倾向于运行在12伏,并可以排列在银行(多个电池),增加您的太阳能光伏设置的存储潜力。一组串联的电池增加了你的存储容量,但也增加了从你的银行发出的电压,而多组电池组织在一个平行电路增加了容量,但保持电压不变(市电在更高的电压下运行,所以,如果你有一个网格连接系统,很可能你会尝试通过运行串联电池来匹配这个)。

太阳能电荷控制器

太阳能充电控制器(也称为太阳能充电调节器)用于太阳能光伏系统,以防止电池过度充电。如果你决定实施一个“并网”系统,太阳能充电控制器是不必要的,因为任何多余的电力,你不使用任何特定的时刻直接出售回电网。

但是,对于其他三个设置中的任何一个,需要充电控制器;它起到太阳能光伏模块,电池和电器之间的电流(称为负载)。

当负载正在充电时(例如,你正在看电视),充电控制器允许电流直接从太阳能电池板(如果有阳光照射),或从电池,或从两者的混合物。充电控制器还可以通过监测电流进出来防止对电池的损坏。例如,如果你的系统给电池充电过多,就会损坏电池。同样的道理,如果你完全放电电池内的所有电荷。

到了晚上,当太阳能单元不再发电时,太阳能充电控制器可以防止反向电流从电池流回太阳能板。

太阳能充电控制器还配备了高效的充电程序,使充电速度最大化,同时仍防止过度充电。

大多数还配备了最大功率点(MPPT)充电。MPPT的原理是通过使光伏组件在最有效电压(称为最大功率点电压)下运行,从光伏组件中提取最大可用功率。MPPT太阳能充电控制器所包含的算法,将光伏组件的输出与电池电压进行比较,然后将其固定在最佳充电电压,从而获得最大的电池充电量。太阳能光伏组件产生的最大功率取决于照射太阳能电池的太阳量和电池的温度。在您的太阳能光伏系统中加入MPPT充电器将在冬季提高20-45%的功率增益,在夏季提高10-15%的功率增益。

太阳能电池阵列安装

如前所述,太阳能光伏发电系统产生的电量取决于照射到太阳能阵列的光的强度。有三种类型的安装,你可以为你的太阳能电池板,以帮助最大限度地光的数量,他们接受。

固定太阳能阵列安装件

这些是所有安装系统中最简单的,也是最便宜的。在这个系统中,太阳能电池板在一年中的任何时候都不会移动,所以你要确保当你放入电池板时,它们正对着赤道,以获得最大的阳光。

手动可调太阳能装置

每年可以更换几次,以适应冬季和夏季的阳光。夏天的时候太阳在天空中最高,冬天的时候太阳在天空中较低,所以通过调整太阳能阵列的角度,可以确保阳光以最好的角度照射到阵列上,以避免反射。

全自动跟踪太阳能支架

这些装置跟踪太阳,以确保太阳能阵列的角度在任何时候都能最大限度地吸收阳光。这些当然是最昂贵的类型,因为他们不断移动,但他们也是迄今为止最有效的。尽管如此,它已经被证明是更经济有效的增加一个额外的太阳能电池板到你的阵列和使用固定或可调节安装。

安装太阳能光伏

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    太阳能光伏发电装置的类型

    可再生能源

每个太阳能设置都有自己的好处和局限性,并且在投资潜在昂贵的太阳能光伏系统之前对这些的真实理解是很重要的,以帮助避免进一步令人失望。

栅栏太阳能光伏系统

在英国,99%的家庭安装的太阳能系统是所谓的“并网”系统。这些并网系统允许你使用从太阳能光伏系统和国家电网产生的免费电力。这给了你灵活性,因为你有一个持续的电力供应,无论太阳是否照耀。

太阳能光伏阵列的任何供应不足都可以通过电网提供额外的电力来弥补,但还有一个额外的好处,那就是能够将多余的电力卖回给电网。从本质上说,电网连接系统将在某种程度上减少你对公用事业公司的依赖,同时也为你节省资金,同时仍能让你舒适地从电网获得所需的电力。缺少电池也使得这种太阳能装置的安装成本更低。

由于慷慨,并网太阳能光伏装置最近在英国变得非常受欢迎政府补助金(自安装之日起25年保修)。

离网/独立太阳能光伏系统

以清洁和可持续的方式生产100%的电力是许多人的梦想;一想到再也不用付电费,再也不用忍受电网停电,显然是一个非常有吸引力的提议。

然而,离网系统不需要非常复杂和庞大的规模——它可以简单地为你花园棚里的一盏灯供电,或为你花园中的饮水机供电。出于这个原因,离网安装是全球最常见的太阳能安装类型,为任何孤立的位置(通常在没有其他电力来源的地方)提供电力。

缺点是你基本上成了公用事业公司,所以任何昂贵的维修都在你的职权范围之内。此外,如果您的供应有任何原因的问题,您将没有电。太阳能也是一种间歇性能源(也就是说,它不是100%的时间供电),所以如果你在晚上需要电(用于照明等),你需要在你的系统中安装电池。这些能让你在白天储存能量,并在你不发电的时候使用它。

安装离网系统的奖励是明确的;然而,拥有您家用的电力供应的责任可能会使这种系统成为太阳能光伏初学者的潜在艰巨的任务。

电网与电池备份系统

与上述并网太阳能光伏系统相比,这个系统的问题在于它增加了复杂性。电池将需要额外的维护,并显著增加最终成本,它们也将引入额外的系统低效-潜在的15%的整体性能损失。

网格后备系统

在这里,电力从电池中取出,通过逆变器来提供家庭所需的电力。一旦电池电量开始耗尽,系统自动切换到电网供电,让太阳能电池板再次为电池组充电,这个过程再次开始。

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    最大化太阳能光伏回报

    可再生能源

最大化您的太阳能光伏回报

不用说,你的太阳能电池阵列越大,它产生的电力就越多,但你怎么能确保你的回报最大化呢?

面板的方向

北半球的太阳能电池板朝向正南时性能最好。这确保了当太阳从东向西移动时,它们能最大限度地受到太阳的照射。将太阳能电池板安装在朝北的屋顶上没有什么意义,因此您可能需要将它们安装在安装在地面上的太阳能电池板上,以确保太阳能电池板可以朝南倾斜。

有不同类型的太阳能阵列安装,但您可以完全自动化跟踪太阳能贴安装座。这些安装件跟踪太阳的运动,以确保太阳能阵列的角度最大化始终最大化到阳光下。这些都很昂贵,但它们也确保您获得最佳收益率。

投射阴影在你的太阳能光伏阵列上

重要的是要确保在日照高峰期,阴影不会落在太阳能板上,因为这显然会对太阳系的输出产生不利影响。

如果你的太阳能光伏阵列已经安装了串逆变器,阴影的效果会被放大。在这个设置中,每个面板以一系列的串连接到下一个面板,每个面板向逆变器提供直流电流。当一个电池表现不佳时,旁路二极管将电流绕着表现不佳的电池转路。问题是,改变电流方向不仅会损失这些电池的势能,还会降低整个弦的电压。

然后,逆变器必须决定是优化性能不佳的串的电压,还是最大限度地从未受影响的串获得能量。通常逆变器选择优化性能不佳的串的电压,导致整个串面板的性能受影响显著下降。在这种类型的安装中,太阳能光伏板仅仅10%的遮阳就会导致产量下降50%。

与使用串形逆变器的太阳能阵列相比,使用微型逆变器的太阳能阵列不会受到任何严重的阴影影响。

由于遮光问题,重要的是要确保在阳光高峰期,阴影不会落在太阳能电池上,因为这显然会对你的太阳系的输出产生不利影响。预测树木在未来几年的生长也很重要,因为太阳能电池板将继续发电25年;因此,目前不受关注的树木可以很容易地在15年内长到足以投下阴影的大小,降低太阳能光伏系统的发电能力。

保持太阳能电池板清洁

太阳能光伏板的运行效率取决于照射它的阳光量,所以如果你的电池板上覆盖着灰尘,它们将产生更少的电力。建议每年清洗太阳能电池板2-3次,以达到最高效率。我们涵盖了清洁太阳能阵列的各种技术这里

你还应该在太阳能板上涂上保护剂,以减少反射,增加透射率。

面板的环境温度

影响太阳能电池板发电量的关键因素之一是其工作温度。人们很容易假设更多的太阳,因此热量会产生更多的电,但这是错误的。不同的太阳能电池板对工作环境温度的反应略有不同,但在所有情况下,电池板的效率都会随着温度的升高而降低。

温度对太阳能电池板效率的负面影响被称为温度系数。

太阳能电池板在25度进行电力测试0C,因此温度系数百分比表示效率的变化,因为它在上升或下降程度上升。例如,如果特定类型的面板的温度系数为-0.5%,则每10℃上升,面板最大功率将减少0.5%。

所以在炎热的日子里,当面板温度达到45度时0C,一个温度系数为-0.5%的面板将导致最大功率输出减少10%。相反,如果是在一个阳光明媚的冬天的早晨,太阳能板实际上会更有效率。

因此,最大限度地增加面板周围的气流,以保持面板凉爽,从而不会对其效率产生负面影响,这是非常重要的。与其在屋顶上安装平板,不如试着把它们稍微抬起,让空气在下面流通。

在家里多用电

正如在太阳能光伏成本部分所提到的,最好是在家里使用太阳能光伏阵列产生的电力,因为这意味着你不需要以15便士的价格从电力公司购买它。把电卖回电网意味着你有资格享受4.5p/kWh的出口关税。

一种方法是太阳能转换.这些装置将你的电器没有使用的多余能量发送到你的浸没式加热器相反,帮助加热你的水。

你也可以在行为上做出改变,以确保你尽可能多地使用自己产生的能量。改变你的一些能源使用行为是值得的。例如,最好在白天开动洗衣机和洗碗机,所以把它们设置在你去上班的时候启动。

另一种利用你生产的所有电力的方法是将电池整合到你的太阳能光伏阵列中。电池会增加阵列的前期成本,需要维护,但从长远来看是值得的。你在白天产生的任何电力都可以储存在电池里,然后在你需要的时候使用。

关于投资太阳能光伏系统的最后想法

收到太阳能光伏安装的报价后,你需要运行数字,看看它是否对你的投资有经济意义。不过,重要的是要记住,太阳能光伏阵列是模块化的,因此,如果资金允许,新的面板可以在晚些时候引入,进一步增加系统的电力输出潜力。

然而,在你的房产上安装太阳能光伏阵列不应该仅仅是一个财务决定;你也应该考虑到能源安全。

随着对英国电力的需求继续增加,供应方没有跟上。在接下来的3年里,由于欧盟对排放立法,英国的8个煤电厂将接近,并且在十年结束时,我们的一些核能也是由于被退役。专家预测,英国可能会在未来几年内面临停电。

因此,太阳能光伏系统可以减少你对能源公司的依赖,帮助最大限度地减少能源短缺对你和你的家庭未来的影响。

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    太阳能光伏和规划许可

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太阳能光伏发电何时被允许开发?

太阳能光伏阵列通常被认为是一种允许的发展,只要满足某些标准,具体如下。

安装在您家中或地面内其他建筑的太阳能光伏必须符合以下标准:

太阳能光伏不是固定在你的家里或屋顶上,而是安装在你的土地上,必须遵循以下标准:

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