Avaliar a eficiência de painéis solares montados em telhados foi o foco de um projeto recente no Centro de Pesquisa e Extensão West Central (WCROC) em Morris, Minnesota. “Instalamos um sistema solar fotovoltaico no telhado do celeiro de acabamento de confinamento de suínos no WCROC em junho de 2015, ”Explica o nutricionista suíno Lee Johnston. “O sistema solar foi dimensionado com a ideia de que a eletricidade gerada no telhado com uma exposição ao sol do sul poderia alimentar o celeiro embaixo.”
Medindo 35 × 150 pés, o celeiro abriga 430 suínos para acabamento.
O sistema solar de 27 quilowatts foi projetado para fornecer a energia elétrica consumida pelos ventiladores do celeiro, aquecedores a gás natural, luzes, motores de alimentação sem-fim, e uma lavadora de alta pressão. O gás natural fornece o calor.
Os inversores convertem a energia gerada pelos painéis solares de corrente contínua (DC) para corrente alternada (AC).
A geração de energia está atendendo ao consumo elétrico. Ao longo de um período de 11 meses, de outubro de 2015 a agosto de 2016, o sistema solar gerou 25, 500 quilowatts-hora de eletricidade. A operação do celeiro de acabamento durante esse mesmo período consumiu 19, 400 quilowatts-hora de energia elétrica.
geração de energia incompatível
Ainda, mensalmente, havia incompatibilidades de geração e consumo de energia durante esse período. “De fevereiro a agosto de 2016, a produção de eletricidade excedeu facilmente as demandas de energia do celeiro, ”Diz Johnston. "Contudo, durante dezembro de 2015 e janeiro de 2016, a energia necessária para operar o celeiro excedia em muito a eletricidade produzida pelo sistema solar.
“A baixa produção de eletricidade em dezembro e janeiro foi causada principalmente por muitos dias nublados e montes de neve se formando nos painéis que bloqueavam o sol, " ele diz. “O fabricante dos painéis de Minnesota afirmou que a neve que cobre os painéis derreteria em alguns dias, então não houve necessidade de intervir. Testamos essa afirmação, não raspando a neve dos painéis e aprendemos que alguma intervenção foi necessária para manter nossos painéis limpos no inverno. ”
A dificuldade com a neve acumulada no telhado relativamente plano fez com que a equipe de pesquisa escolhesse sistemas solares montados no solo para instalações posteriores na fazenda.
Como o WCROC não tem meios de armazenar energia elétrica, o excesso de energia produzido pelos painéis montados no telhado nos meses de maior luz solar foi usado para atender às demandas de energia em outras partes da fazenda. “Para operar em épocas de baixa energia solar, o celeiro ainda depende da energia da rede elétrica comercial, ”Diz Johnston.
recompensa de cinco anos
O preço de compra inicial de 2015 do sistema de 27 quilowatts foi de $ 86, 000. Descontos e incentivos estaduais e federais disponíveis no momento da instalação poderiam ter reduzido o custo final para os produtores.
Com o preço local da eletricidade no varejo de 10 centavos de dólar por quilowatt-hora, a equipe de pesquisa projetou que o sistema poderia se pagar em cinco anos se um produtor aproveitasse todos os incentivos disponíveis.
Ao dimensionar um sistema solar para um edifício ou uma fazenda, Johnston recomenda dimensionar o sistema o mais próximo possível do consumo de energia da fazenda ou instalação.
O dimensionamento abaixo da demanda de energia pode ser mais econômico do que o dimensionamento acima.
“Vender o excesso de energia solar a preço de varejo para uma concessionária é possível se o sistema solar tiver menos de 40 quilowatts de tamanho, ”Diz Johnston. “Sistemas maiores que 40 quilowatts podem vender o excesso de eletricidade para a concessionária a uma taxa muito mais baixa, chamada de custo evitado. Não faz sentido instalar um grande painel solar (maior que 40 quilowatts) se a fazenda não pode usar toda a energia gerada. Será difícil pagar pelo investimento extra ao receber o preço mais baixo pela energia extra gerada. ”
A medição líquida é o incentivo solar mais comum que as concessionárias fornecem. Quando os painéis solares produzem energia em excesso, a medição líquida permite que a energia seja enviada para a rede. Uma quantidade igual de energia pode então ser retirada da rede sem nenhum custo quando o sistema solar está subproduzindo.
Você pode descobrir mais sobre as políticas em seu estado no Banco de dados de incentivos estaduais para energias renováveis e eficiência (dsireusa.org).
Para obter informações sobre o potencial de energia solar em sua área, visite o Laboratório Nacional de Energia Renovável em nrel.gov.
SABER MAIS
Lee Johnston
320 / 589-1711, Ramal 2117
[email protected]
