Att utvärdera effektiviteten hos takmonterade solpaneler var i fokus för ett nyligen genomfört projekt vid West Central Research and Outreach Center (WCROC) i Morris, Minnesota. "Vi installerade ett solcellssystem på taket av svinsvinsladan vid WCROC i juni 2015, ” förklarar svinnutritionisten Lee Johnston. "Solsystemet dimensionerades med tanken att elektriciteten som genererades på taket med en sydlig exponering för solen kunde driva ladan under."
Mäter 35×150 fot, ladugården rymmer 430 grisar för efterbehandling.
Solsystemet på 27 kilowatt var avsett att tillhandahålla den elektriska kraften som förbrukas av ladugårdens ventilationsfläktar, naturgasvärmare, lampor, matarskruvmotorer, och en elektrisk tvättmaskin. Naturgas levererar värmen.
Växelriktare omvandlar den effekt som genereras av solpanelerna från likström (DC) till växelström (AC).
Kraftproduktionen möter strömförbrukningen. Under en 11-månadersperiod från oktober 2015 till augusti 2016, solsystemet genererade 25, 500 kilowattimmar el. Driften av slutbearbetningsladan under samma tidsperiod förbrukade 19, 400 kilowattimmar elektrisk energi.
oöverensstämmande kraftproduktion
Än, månatligen, det fanns brister i energiproduktion och energiförbrukning under den tiden. "I februari till augusti 2016, produktionen av el översteg lätt ladugårdens effektbehov, säger Johnston. "Dock, under december 2015 och januari 2016, kraften som krävdes för att driva ladan översteg vida den el som producerades av solsystemet.
"Den låga elproduktionen i december och januari orsakades främst av många molniga dagar och snödrivor som bildades på panelerna som blockerade solen, " han säger. "Tillverkaren av panelerna i Minnesota sa att snö som täcker panelerna skulle smälta bort inom ett par dagar, så det fanns ingen anledning att ingripa. Vi testade det påståendet genom att inte skrapa snön från panelerna och fick reda på att det krävdes en del ingrepp för att hålla våra paneler rena på vintern.”
Svårigheten med snödrivning på det relativt platta taket gjorde att forskargruppen valde markmonterade solcellssystem för senare installationer på gården.
Eftersom WCROC inte har något sätt att lagra elektrisk energi, den överskottsenergi som producerades av de takmonterade panelerna under månaderna av mer solljus användes för att möta energibehovet i andra delar av gården. "Att fungera under tider med låg solenergi, ladugården är fortfarande beroende av ström från det kommersiella elnätet, säger Johnston.
fem års utbetalning
2015 års initiala inköpspris för 27-kilowatt-systemet var $86, 000. Statliga och federala rabatter och incitament tillgängliga vid installationstillfället kunde ha minskat den slutliga kostnaden för producenterna.
Med det lokala detaljhandelspriset på el på 10¢ per kilowattimme, forskargruppen räknade med att systemet skulle kunna betala sig själv på fem år om en producent utnyttjade alla tillgängliga incitament.
När du dimensionerar ett solsystem för en byggnad eller en gård, Johnston rekommenderar att dimensionera systemet så nära gårdens eller anläggningens energiförbrukning som möjligt.
Dimensionering under effektbehovet kan vara mer kostnadseffektivt än dimensionering ovan.
"Att sälja överskottssolenergi till detaljhandelspriset till ett energibolag är möjligt om solsystemet är mindre än 40 kilowatt stort, säger Johnston. "System som är större än 40 kilowatt kan sälja överflödig el till elbolaget till en mycket lägre pris som kallas undvikit kostnad. Det är inte vettigt att installera en stor solcellspanel (större än 40 kilowatt) om gården inte kan använda all energi som genereras. Det blir svårt att betala för den extra investeringen när man får det lägre priset för den extra energi som genereras.”
Nettmätning är det vanligaste solincitamentet som elbolag tillhandahåller. När solpaneler producerar överskottsström, nettomätning gör att energin kan skickas till nätet. Lika mycket energi kan då utan kostnad tas ut från nätet när solsystemet underproducerar.
Du kan ta reda på mer om policyer i din stat i Database of State Incentives for Renewables and Efficiency (dsireusa.org).
För information om potentialen för solenergi i ditt område, besök National Renewable Energy Laboratory på nrel.gov.
LÄS MER
Lee Johnston
320/589-1711, Ext. 2117
[email protected]
