Het evalueren van de efficiëntie van op het dak gemonteerde zonnepanelen was de focus van een recent project in het West Central Research and Outreach Centre (WCROC) in Morris, Minnesota. “We hebben in juni 2015 een fotovoltaïsch systeem op zonne-energie geïnstalleerd op het dak van de varkensslachterij in de WCROC. ” legt varkensvoedingsdeskundige Lee Johnston uit. "Het zonnestelsel was gedimensioneerd met het idee dat de elektriciteit die op het dak wordt opgewekt met een zuidelijke blootstelling aan de zon de onderliggende schuur van stroom zou kunnen voorzien."
Het meten van 35 × 150 voet, de schuur herbergt 430 varkens voor de afwerking.
Het zonnestelsel van 27 kilowatt was bedoeld om de elektrische stroom te leveren die werd verbruikt door de ventilatoren van de stal, aardgasverwarmers, lichten, voer-vijzel motoren, en een hogedrukreiniger. Aardgas levert de warmte.
Omvormers zetten het door de zonnepanelen opgewekte vermogen om van gelijkstroom (DC) naar wisselstroom (AC).
Stroomopwekking voldoet aan het elektriciteitsverbruik. Over een periode van 11 maanden van oktober 2015 tot en met augustus 2016, het zonnestelsel genereerde 25, 500 kilowattuur elektriciteit. De exploitatie van de afbouwschuur kostte in diezelfde periode 19, 400 kilowattuur elektrische energie.
Nog, maandelijks, in die tijd waren er mismatches in energieopwekking en -verbruik. “In februari tot en met augustus 2016, de productie van elektriciteit overtrof gemakkelijk de stroombehoefte van de stal, ', zegt Johnston. "Echter, in december 2015 en januari 2016, Het vermogen dat nodig is om de schuur te laten werken, was veel groter dan de elektriciteit die door het zonnestelsel wordt geproduceerd.
“De lage elektriciteitsproductie in december en januari werd voornamelijk veroorzaakt door veel bewolkte dagen en sneeuwbanken op de panelen die de zon blokkeerden. " hij zegt. “De fabrikant van de panelen in Minnesota verklaarde dat de sneeuw die de panelen bedekt binnen een paar dagen zou wegsmelten, dus ingrijpen was niet nodig. We hebben die bewering getest door de sneeuw niet van de panelen te schrapen en kwamen erachter dat er wat ingrepen nodig waren om onze panelen in de winter schoon te houden.”
De moeilijkheid met stuifsneeuw op het relatief platte dak zorgde ervoor dat het onderzoeksteam op de grond gemonteerde zonnesystemen koos voor latere installaties op de boerderij.
Omdat de WCROC geen middelen heeft om elektrische energie op te slaan, de overtollige energie die door de op het dak gemonteerde panelen werd geproduceerd in de maanden met meer zonlicht, werd gebruikt om aan de stroombehoefte in andere delen van de boerderij te voldoen. “Om te werken in tijden van lage zonne-energie, de stal is nog steeds afhankelijk van stroom van het commerciële elektriciteitsnet, ', zegt Johnston.
De initiële aankoopprijs van het 27-kilowatt-systeem in 2015 was $ 86, 000. Staats- en federale kortingen en stimulansen die beschikbaar waren op het moment van installatie hadden de uiteindelijke kosten voor producenten kunnen verlagen.
Met de lokale kleinhandelsprijs van elektriciteit van 10¢ per kilowattuur, het onderzoeksteam voorspelde dat het systeem zichzelf in vijf jaar zou kunnen terugbetalen als een producent gebruik zou maken van alle beschikbare prikkels.
Bij het dimensioneren van een zonnestelsel voor een gebouw of een boerderij, Johnston raadt aan om het systeem zo nauwkeurig mogelijk af te stemmen op het stroomverbruik van de boerderij of faciliteit.
Maatvoering onder de stroombehoefte kan kosteneffectiever zijn dan maatvoering daarboven.
“Het verkopen van overtollige zonne-energie tegen kleinhandelsprijs aan een nutsbedrijf is mogelijk als het zonnestelsel minder dan 40 kilowatt groot is, ', zegt Johnston. "Systemen die groter zijn dan 40 kilowatt kunnen overtollige elektriciteit verkopen aan het nutsbedrijf tegen een veel lager tarief, de zogenaamde " kosten vermeden. Het heeft geen zin om een groot zonnepaneel (meer dan 40 kilowatt) te installeren als de boerderij niet alle opgewekte stroom kan gebruiken. Het zal moeilijk zijn om de extra investering te betalen als je de lagere prijs krijgt voor de extra opgewekte energie.”
Nettometing is de meest voorkomende stimulans voor zonne-energie die nutsbedrijven bieden. Wanneer zonnepanelen overtollige stroom produceren, Met netmeting kan de energie naar het net worden gestuurd. Een gelijke hoeveelheid energie kan dan kosteloos aan het net worden onttrokken wanneer het zonnestelsel onderproductie heeft.
U kunt meer informatie vinden over het beleid in uw land in de Database of State Incentives for Renewables and Efficiency (dsireusa.org).
Voor informatie over het potentieel voor zonne-energie in uw regio, bezoek het National Renewable Energy Laboratory op nrel.gov.
Lee Johnston
320/589-1711, Ext. 2117