راهنمای استفاده از انرژی خورشیدی برای استفاده در مزرعه در ایالات متحده

کشاورزان اکنون می توانند از تشعشعات خورشیدی استفاده کنند تا به طور بالقوه هزینه کلی برق خود را کاهش دهند.

برق به طرق مختلف در تولیدات کشاورزی در مزرعه استفاده می شود.به عنوان مثال تولیدکنندگان محصولات زراعی را در نظر بگیرید.این نوع مزارع از برق برای پمپاژ آب برای آبیاری، خشک کردن غلات و تهویه ذخیره سازی استفاده می کنند.

کشاورزان محصولات گلخانه ای از انرژی برای گرمایش، گردش هوا، آبیاری و فن های تهویه استفاده می کنند.

مزارع شیر و دام از برق برای خنک کردن شیر خود، پمپاژ خلاء، تهویه، گرمایش آب، تجهیزات تغذیه و وسایل روشنایی استفاده می کنند.

همانطور که می بینید، حتی برای کشاورزان نیز گریزی از آن قبوض آب و برق وجود ندارد.

یا وجود دارد؟

در این مقاله، به این خواهیم پرداخت که آیا این انرژی خورشیدی برای استفاده در مزرعه کارآمد و اقتصادی است و آیا می‌تواند مصرف برق شما را جبران کند یا خیر.

استفاده از انرژی خورشیدی در یک مزرعه لبنی

مزارع لبنی در ایالات متحده معمولاً 66 کیلووات ساعت تا 100 کیلووات ساعت در گاو در ماه و بین 1200 تا 1500 گالن در گاو در ماه مصرف می کنند.

علاوه بر این، مزرعه گاو شیری با اندازه متوسط ​​در ایالات متحده بین 1000 تا 5000 گاو است.

حدود 50 درصد برق مصرفی در یک مزرعه لبنی صرف تجهیزات تولید شیر می شود.مانند پمپ های خلاء، آب گرم کن و خنک کننده شیر.علاوه بر این، تهویه و گرمایش نیز بخش بزرگی از مصرف انرژی را تشکیل می دهند.

مزرعه شیری کوچک در کالیفرنیا

کل گاو: 1000 راس
مصرف برق ماهانه: 83000 کیلووات ساعت
مصرف آب ماهانه: 1.350.000
ساعات اوج خورشید ماهانه: 156 ساعت
بارندگی سالانه: 21.44 اینچ
هزینه هر کیلووات ساعت: 0.1844 دلار

بیایید با تعیین اندازه منظومه شمسی که برای جبران مصرف برق خود نیاز دارید، شروع کنیم.

اندازه سیستم خورشیدی
ابتدا، ما مصرف ماهانه کیلووات ساعت را بر ساعات اوج خورشید ماهانه منطقه تقسیم می کنیم.این به ما اندازه منظومه شمسی تقریبی می دهد.

83000/156 = 532 کیلو وات

یک مزرعه لبنی کوچک واقع در کالیفرنیا با حدود 1000 گاو به یک سیستم خورشیدی 532 کیلوواتی برای جبران مصرف برق نیاز دارد.

اکنون که اندازه منظومه شمسی مورد نیاز را داریم، می‌توانیم بفهمیم که ساخت آن چقدر هزینه دارد.

محاسبه هزینه
بر اساس مدل سازی از پایین به بالا NREL، یک سیستم خورشیدی 532 کیلوواتی روی زمین برای یک مزرعه لبنی 915040 دلار با قیمت 1.72 دلار در وات هزینه خواهد داشت.

هزینه فعلی برق در کالیفرنیا 0.1844 دلار در هر کیلووات ساعت است و قبض برق ماهانه شما را 15305 دلار می کند.

بنابراین، کل ROI شما تقریباً 5 سال خواهد بود.از آنجا به بعد هر ماه 15305 دلار یا 183660 دلار در سال در قبض برق خود صرفه جویی خواهید کرد.

بنابراین، با فرض اینکه منظومه شمسی مزرعه شما 25 سال دوام آورد.کل پس انداز 3,673,200 دلاری را مشاهده خواهید کرد.

فضای زمین مورد نیاز است
با فرض اینکه سیستم شما از پنل های خورشیدی 400 واتی تشکیل شده است، فضای زمین مورد نیاز حدود 2656 متر مربع خواهد بود.

با این حال، ما باید 20٪ اضافی را در نظر بگیریم تا امکان حرکت در اطراف و بین سازه های خورشیدی شما فراهم شود.

بنابراین فضای مورد نیاز برای یک نیروگاه خورشیدی 532 کیلوواتی زمینی 3187 متر مربع خواهد بود.

پتانسیل جمع آوری باران
یک نیروگاه خورشیدی 532 کیلوواتی از حدود 1330 پنل خورشیدی تشکیل خواهد شد.اگر اندازه هر یک از این صفحات خورشیدی 21.5 فوت مربع باشد، کل حوضه آبریز به 28595 فوت مربع می رسد.

با استفاده از فرمولی که در ابتدای مقاله به آن اشاره کردیم، می توان کل پتانسیل جمع آوری باران را تخمین زد.

28595 فوت2 x 21.44 اینچ x 0.623 = 381،946 گالن در سال.

یک مزرعه خورشیدی 532 کیلوواتی واقع در کالیفرنیا پتانسیل جمع آوری 381946 گالن (1736360 لیتر) آب در سال را دارد.

در مقابل، متوسط ​​خانوار آمریکایی تقریباً 300 گالن آب در روز یا 109500 گالن در سال مصرف می کند.

در حالی که استفاده از سیستم خورشیدی مزرعه لبنی شما برای جمع آوری آب باران، مصرف شما را به طور کامل خنثی نمی کند، به میزان متوسطی در مصرف آب صرفه جویی می کند.

به خاطر داشته باشید، این مثال بر اساس مزرعه ای واقع در کالیفرنیا است، و در حالی که این مکان برای تولید خورشیدی مناسب است، یکی از خشک ترین ایالت های ایالات متحده نیز می باشد.

به طور خلاصه
اندازه سیستم خورشیدی: 532 کیلو وات
هزینه: 915040 دلار
فضای مورد نیاز زمین: 3187 متر مربع
پتانسیل جمع آوری باران: 381946 گالری در سال.
بازگشت سرمایه: 5 سال
کل پس انداز 20 ساله: 3,673,200 دلار
افکار نهایی
همانطور که می بینید، خورشیدی مطمئناً یک راه حل مناسب برای مزارع واقع در یک مکان آفتابی است که مایل به سرمایه گذاری سرمایه مورد نیاز برای جبران عملکرد خود هستند.

لطفاً توجه داشته باشید، همه برآوردهای ارائه شده در این مقاله فقط تقریبی هستند و به همین دلیل نباید به عنوان توصیه مالی تلقی شوند.