Nông dân hiện có thể khai thác bức xạ mặt trời để có khả năng giảm hóa đơn điện tổng thể của họ.
Điện được sử dụng theo nhiều cách trong sản xuất nông nghiệp tại chỗ.Lấy ví dụ về các nhà sản xuất cây trồng trên đồng ruộng.Các loại trang trại này sử dụng điện để bơm nước tưới, làm khô ngũ cốc và thông gió kho chứa.
Nông dân trồng cây trong nhà kính sử dụng năng lượng để sưởi ấm, lưu thông không khí, tưới tiêu và quạt thông gió.
Các trang trại chăn nuôi bò sữa và chăn nuôi sử dụng điện để làm mát nguồn sữa, bơm chân không, thông gió, sưởi ấm nước, thiết bị cho ăn và các thiết bị chiếu sáng.
Như bạn có thể thấy, ngay cả đối với nông dân, không có tiền điện nước thoát.
Hay là có?
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đề cập đến việc liệu năng lượng mặt trời này để sử dụng trong trang trại có hiệu quả và kinh tế hay không, và liệu nó có thể bù đắp lượng điện tiêu thụ của bạn hay không.
SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG TRANG TRẠI SỮA
Các trang trại bò sữa ở Mỹ thường tiêu thụ từ 66 kWh đến 100 kWh / bò / tháng và từ 1200 đến 1500 gallon / bò / tháng.
Ngoài ra, trang trại bò sữa quy mô trung bình ở Mỹ có khoảng từ 1000 đến 5000 con.
Khoảng 50% điện năng được sử dụng trong trang trại bò sữa dành cho các thiết bị sản xuất sữa.Chẳng hạn như máy hút sữa, làm nóng nước và làm mát sữa.Ngoài ra, hệ thống thông gió và sưởi ấm cũng chiếm một tỷ trọng lớn trong chi tiêu năng lượng.
TRANG TRẠI SỮA NHỎ TẠI CALIFORNIA
Tổng số bò: 1000
Lượng điện tiêu thụ hàng tháng: 83,000 kWh
Lượng nước tiêu thụ hàng tháng: 1.350.000
Giờ nắng cao điểm hàng tháng: 156 giờ
Lượng mưa hàng năm: 21,44 inch
Giá mỗi kWh: $ 0,1844
Hãy bắt đầu bằng cách thiết lập kích thước hệ thống năng lượng mặt trời thô mà bạn sẽ cần để bù đắp lượng điện tiêu thụ của mình.
KÍCH THƯỚC HỆ THỐNG MẶT TRỜI
Đầu tiên, chúng tôi sẽ chia lượng kWh tiêu thụ hàng tháng cho số giờ nắng cao điểm hàng tháng của khu vực.Điều này sẽ cho chúng ta một kích thước hệ mặt trời thô.
83.000 / 156 = 532 kW
Một trang trại bò sữa nhỏ ở California với khoảng 1000 con bò sẽ cần một hệ thống năng lượng mặt trời 532 kW để bù đắp lượng điện tiêu thụ của chúng.
Bây giờ chúng tôi đã có kích thước hệ thống năng lượng mặt trời cần thiết, chúng tôi có thể tính toán chi phí xây dựng hệ thống này là bao nhiêu.
TÍNH TOÁN CHI PHÍ
Dựa trên mô hình từ dưới lên của NREL, một hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất công suất 532 kW sẽ tiêu tốn của một trang trại bò sữa là 915.040 đô la ở mức 1,72 đô la / W.
Chi phí điện hiện tại ở California là 0,1844 đô la mỗi kWh, làm cho hóa đơn điện hàng tháng của bạn là 15,305 đô la.
Do đó, tổng ROI của bạn sẽ là khoảng 5 năm.Từ đó trở đi, bạn sẽ tiết kiệm được $ 15,305 mỗi tháng hoặc $ 183,660 mỗi năm cho hóa đơn tiền điện của bạn.
Vì vậy, giả sử hệ thống năng lượng mặt trời của trang trại của bạn tồn tại 25 năm.Bạn sẽ thấy tổng số tiền tiết kiệm được là 3.673.200 đô la.
KHÔNG GIAN ĐẤT YÊU CẦU
Giả sử rằng hệ thống của bạn được tạo thành từ các tấm pin mặt trời 400 watt, không gian đất cần thiết sẽ vào khoảng 2656m2.
Tuy nhiên, chúng tôi sẽ cần thêm 20% để cho phép chuyển động xung quanh và giữa các cấu trúc năng lượng mặt trời của bạn.
Do đó, không gian cần thiết cho một nhà máy năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất công suất 532 kW sẽ là 3187m2.
TIỀM NĂNG THU MƯA
Một nhà máy năng lượng mặt trời công suất 532 kW sẽ được tạo thành từ khoảng 1330 tấm pin mặt trời.Nếu mỗi tấm pin mặt trời này đo được 21,5 ft2 thì tổng diện tích lưu vực sẽ lên tới 28.595 ft2.
Sử dụng công thức chúng tôi đã đề cập ở đầu bài viết, chúng tôi có thể ước tính tổng tiềm năng thu thập mưa.
28,595 ft2 x 21,44 inch x 0,623 = 381,946 gallon mỗi năm.
Một trang trại năng lượng mặt trời công suất 532 kW ở California sẽ có tiềm năng thu 381.946 gallon (1.736.360 lít) nước mỗi năm.
Ngược lại, một hộ gia đình Mỹ trung bình sử dụng khoảng 300 gallon nước mỗi ngày, hay 109.500 gallon mỗi năm.
Mặc dù việc sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời của trang trại bò sữa của bạn để thu thập nước mưa sẽ không bù đắp hoàn toàn lượng tiêu thụ của bạn, nhưng nó sẽ tiết kiệm được lượng nước vừa phải.
Xin lưu ý rằng ví dụ này dựa trên một trang trại ở California và mặc dù vị trí này là tối ưu cho sản xuất năng lượng mặt trời, nó cũng là một trong những bang khô hạn nhất ở Hoa Kỳ
TÓM TẮT
Kích thước hệ thống năng lượng mặt trời: 532 kW
Chi phí: $ 915.040
Diện tích đất cần: 3187m2
Tiềm năng thu mưa: 381.946 gal mỗi năm.
Hoàn vốn đầu tư: 5 năm
Tổng tiết kiệm trong 20 năm: 3.673.200 USD
TƯ TƯỞNG CUỐI CÙNG
Như bạn có thể thấy, năng lượng mặt trời chắc chắn là một giải pháp khả thi cho các trang trại nằm ở vị trí nhiều nắng sẵn sàng đầu tư vốn cần thiết để bù đắp hoạt động của họ.
Xin lưu ý rằng tất cả các ước tính được đưa ra trong bài viết này chỉ là sơ bộ và do đó không nên được coi là lời khuyên tài chính.
Thời gian đăng bài: Tháng 4-12-2022
