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Die Bewertung der Effizienz von auf dem Dach montierten Sonnenkollektoren stand im Mittelpunkt eines kürzlich durchgeführten Projekts am West Central Research and Outreach Center (WCROC) in Morris. Minnesota. „Wir haben im Juni 2015 eine Photovoltaik-Solaranlage auf dem Dach des Schweinemaststalls bei WCROC installiert. “ erklärt der Schweineernährungswissenschaftler Lee Johnston. „Die Solaranlage wurde mit der Idee dimensioniert, dass der auf dem Dach mit südlicher Sonneneinstrahlung erzeugte Strom die darunter liegende Scheune mit Strom versorgen könnte.“
35×150 Fuß messend, die Scheune beherbergt 430 Schweine zur Veredelung.
Die 27-Kilowatt-Solaranlage sollte den Stromverbrauch der Stalllüfter liefern, Erdgasheizungen, Beleuchtung, Förderschneckenmotoren, und ein Hochdruckreiniger. Erdgas liefert die Wärme.
Wechselrichter wandeln den von den Solarmodulen erzeugten Strom von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um.
Die Stromerzeugung entspricht dem Strombedarf. Über einen Zeitraum von 11 Monaten von Oktober 2015 bis August 2016, das Sonnensystem erzeugte 25, 500 Kilowattstunden Strom. Der Betrieb des Fertigstalls im gleichen Zeitraum verbrauchte 19, 400 Kilowattstunden elektrische Energie.
Noch, monatlich, In dieser Zeit gab es Unstimmigkeiten in der Energieerzeugung und -verbrauch. „Von Februar bis August 2016 Die Stromproduktion überstieg leicht den Strombedarf des Stalls, “, sagt Johnston. "Jedoch, im Dezember 2015 und Januar 2016, Der für den Betrieb des Stalls benötigte Strom überstieg bei weitem den von der Solaranlage erzeugten Strom.
„Die geringe Stromproduktion im Dezember und Januar wurde hauptsächlich durch viele bewölkte Tage und Schneeverwehungen verursacht, die sich auf den die Sonne blockierenden Paneelen bildeten. " er sagt. „Der Hersteller der Paneele in Minnesota gab an, dass der Schnee, der die Paneele bedeckt, in ein paar Tagen abschmelzen würde. ein Eingreifen war also nicht erforderlich. Wir haben diese Behauptung getestet, indem wir den Schnee nicht von den Platten gekratzt haben, und haben festgestellt, dass einige Eingriffe erforderlich waren, um unsere Platten im Winter sauber zu halten.“
Die Schwierigkeit mit Schneeverwehungen auf dem relativ flach geneigten Dach führte dazu, dass das Forschungsteam für die späteren Installationen auf dem Hof auf Freiflächen-Solaranlagen entschied.
Da der WCROC keine Möglichkeit hat, elektrische Energie zu speichern, Die überschüssige Energie, die in den Monaten mit stärkerer Sonneneinstrahlung von den Dachpaneelen produziert wurde, wurde verwendet, um den Strombedarf in anderen Teilen des Betriebs zu decken. „Um in Zeiten geringer Sonnenenergie zu arbeiten, die Scheune ist weiterhin auf Strom aus dem kommerziellen Stromnetz angewiesen, “, sagt Johnston.
Der anfängliche Kaufpreis der 27-Kilowatt-Anlage betrug im Jahr 2015 86 US-Dollar. 000. Zum Zeitpunkt der Installation verfügbare staatliche und bundesstaatliche Rabatte und Anreize hätten die Endkosten für die Hersteller senken können.
Bei einem lokalen Endverbraucherpreis von 10¢ pro Kilowattstunde Strom Das Forschungsteam prognostizierte, dass sich das System in fünf Jahren amortisieren könnte, wenn ein Hersteller alle verfügbaren Anreize ausschöpfen würde.
Bei der Dimensionierung einer Solaranlage für ein Gebäude oder einen Bauernhof Johnston empfiehlt, das System so genau wie möglich an den Stromverbrauch des Betriebs oder der Einrichtung anzupassen.
Eine Dimensionierung unterhalb des Leistungsbedarfs könnte kostengünstiger sein als eine Dimensionierung darüber.
„Der Verkauf überschüssiger Solarenergie zum Einzelhandelspreis an ein Energieversorgungsunternehmen ist möglich, wenn die Solaranlage weniger als 40 Kilowatt groß ist, “, sagt Johnston. „Anlagen mit mehr als 40 Kilowatt können überschüssigen Strom zu einem viel niedrigeren Preis, dem so genannten ., an das Versorgungsunternehmen verkaufen Kosten vermieden. Es macht keinen Sinn, eine große Solaranlage (größer als 40 Kilowatt) zu installieren, wenn der Hof nicht den gesamten erzeugten Strom nutzen kann. Es wird schwierig sein, die zusätzliche Investition zu bezahlen, wenn man den niedrigeren Preis für die zusätzlich erzeugte Energie erhält.“
Net Metering ist der gängigste solare Anreiz, den Energieversorger anbieten. Wenn Sonnenkollektoren überschüssigen Strom produzieren, net metering ermöglicht die Einspeisung der Energie ins Netz. Die gleiche Menge Energie kann dann kostenlos aus dem Netz entnommen werden, wenn die Solaranlage zu wenig produziert.
Weitere Informationen zu den Richtlinien in Ihrem Bundesstaat finden Sie in der Database of State Incentives for Renewables and Efficiency (dsireusa.org).
Informationen zum Solarenergiepotenzial in Ihrer Nähe finden Sie unter Besuchen Sie das National Renewable Energy Laboratory unter nrel.gov.
Lee Johnston
320/589-1711, Ext. 2117
