คู่มือพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับใช้ในฟาร์มในสหรัฐอเมริกา

เกษตรกรสามารถควบคุมรังสีแสงอาทิตย์เพื่อลดค่าไฟฟ้าโดยรวมได้

ไฟฟ้าใช้หลายวิธีในการผลิตทางการเกษตรในฟาร์มยกตัวอย่างผู้ผลิตพืชไร่ฟาร์มประเภทนี้ใช้ไฟฟ้าสูบน้ำเพื่อการชลประทาน การอบแห้งเมล็ดพืช และการระบายอากาศในการจัดเก็บ

เกษตรกรผู้ปลูกพืชเรือนกระจกใช้พลังงานเพื่อให้ความร้อน การหมุนเวียนอากาศ การชลประทาน และพัดลมระบายอากาศ

ฟาร์มโคนมและปศุสัตว์ใช้ไฟฟ้าเพื่อทำให้แหล่งจ่ายน้ำนมเย็นลง การปั๊มสุญญากาศ การระบายอากาศ การทำน้ำร้อน อุปกรณ์ให้อาหาร และอุปกรณ์ให้แสงสว่าง

อย่างที่คุณเห็น แม้แต่เกษตรกรก็ไม่มีทางหนีจากบิลค่าสาธารณูปโภคเหล่านั้นได้

หรือมี?

ในบทความนี้ เราจะพูดถึงว่าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับใช้ในฟาร์มมีประสิทธิภาพและประหยัดหรือไม่ และจะสามารถชดเชยปริมาณการใช้ไฟฟ้าของคุณได้หรือไม่

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในฟาร์มโคนม

ฟาร์มโคนมในสหรัฐอเมริกามักใช้ 66 kWh ถึง 100 kWh/วัว/เดือน และระหว่าง 1200 ถึง 1500 แกลลอน/วัว/เดือน

นอกจากนี้ ฟาร์มโคนมขนาดเฉลี่ยในสหรัฐอเมริกายังมีโคตั้งแต่ 1,000 ถึง 5,000 ตัว

ประมาณ 50% ของไฟฟ้าที่ใช้ในฟาร์มโคนมจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์การผลิตน้ำนมเช่น ปั๊มสุญญากาศ เครื่องทำน้ำร้อน และน้ำเย็นนมนอกจากนี้ การระบายอากาศและความร้อนยังทำให้สิ้นเปลืองพลังงานเป็นจำนวนมาก

ฟาร์มโคนมขนาดเล็กในแคลิฟอร์เนีย

วัวทั้งหมด: 1,000
ปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่อเดือน: 83,000 kWh
ปริมาณการใช้น้ำต่อเดือน: 1,350,000
ชั่วโมงแสงแดดสูงสุดรายเดือน: 156 ชั่วโมง
ปริมาณน้ำฝนรายปี: 21.44 นิ้ว
ราคาต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง: 0.1844 เหรียญสหรัฐ

เริ่มต้นด้วยการกำหนดขนาดระบบสุริยะคร่าวๆ ที่คุณจะต้องชดเชยปริมาณการใช้ไฟฟ้าของคุณ

ขนาดระบบสุริยะ
ขั้นแรก เราจะแบ่งการใช้กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อเดือนด้วยชั่วโมงแสงแดดสูงสุดในแต่ละเดือนของพื้นที่ซึ่งจะทำให้เรามีขนาดระบบสุริยะคร่าวๆ

83,000/156 = 532 กิโลวัตต์

ฟาร์มโคนมขนาดเล็กที่ตั้งอยู่ในแคลิฟอร์เนียซึ่งมีวัวประมาณ 1,000 ตัว จะต้องใช้ระบบสุริยะขนาด 532 กิโลวัตต์เพื่อชดเชยการใช้ไฟฟ้าของพวกมัน

ตอนนี้เรามีขนาดระบบสุริยะที่ต้องการแล้ว เราสามารถคำนวณได้ว่าจะใช้เงินเท่าไรในการสร้าง

การคำนวณต้นทุน
จากแบบจำลองจากล่างขึ้นบนของ NREL ระบบสุริยะแบบติดตั้งบนพื้นดินขนาด 532 กิโลวัตต์จะทำให้ฟาร์มโคนมมีราคา 915,040 เหรียญสหรัฐฯ ที่ 1.72 เหรียญสหรัฐฯ/วัตต์

ค่าไฟฟ้าปัจจุบันในแคลิฟอร์เนียอยู่ที่ 0.1844 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ทำให้ค่าไฟฟ้ารายเดือนของคุณอยู่ที่ 15,305 ดอลลาร์

ดังนั้น ROI ทั้งหมดของคุณจะอยู่ที่ประมาณ 5 ปีจากนั้นคุณจะประหยัดเงินได้ 15,305 เหรียญต่อเดือนหรือ 183,660 เหรียญต่อปีสำหรับค่าไฟฟ้าของคุณ

ดังนั้น สมมติว่าระบบสุริยะในฟาร์มของคุณมีอายุ 25 ปีคุณจะเห็นเงินออมรวม $3,673,200

ต้องการพื้นที่ที่ดิน
สมมติว่าระบบของคุณประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ 400 วัตต์ พื้นที่ที่ต้องการจะอยู่ที่ประมาณ 2656 ตร.ม.

อย่างไรก็ตาม เราจำเป็นต้องรวมเพิ่มอีก 20% เพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ไปรอบๆ และระหว่างโครงสร้างสุริยะของคุณได้

ดังนั้น พื้นที่ที่ต้องการสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนพื้นดินขนาด 532 กิโลวัตต์ จะเท่ากับ 3187 ตร.ม.

ศักยภาพในการเก็บฝน
โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 532 กิโลวัตต์จะประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ประมาณ 1330 แผงหากแผงโซลาร์เหล่านี้แต่ละแผงวัดได้ 21.5 ตารางฟุต พื้นที่เก็บกักน้ำทั้งหมดจะเท่ากับ 28,595 ตารางฟุต

โดยใช้สูตรที่เรากล่าวถึงในตอนต้นของบทความ เราสามารถประมาณค่าศักยภาพการรวบรวมฝนทั้งหมดได้

28,595 ft2 x 21.44 นิ้ว x 0.623 = 381,946 แกลลอนต่อปี

ฟาร์มโซลาร์ฟาร์มขนาด 532 กิโลวัตต์ที่ตั้งอยู่ในแคลิฟอร์เนียจะมีศักยภาพในการเก็บน้ำได้ 381,946 แกลลอน (1,736,360 ลิตร) ต่อปี

ในทางตรงกันข้าม ครัวเรือนอเมริกันโดยเฉลี่ยใช้น้ำประมาณ 300 แกลลอนต่อวัน หรือ 109,500 แกลลอนต่อปี

แม้ว่าการใช้ระบบสุริยะของฟาร์มโคนมเพื่อเก็บน้ำฝนจะไม่ชดเชยการบริโภคของคุณทั้งหมด แต่จะเป็นการประหยัดน้ำในระดับปานกลาง

โปรดทราบว่า ตัวอย่างนี้อิงจากฟาร์มที่ตั้งอยู่ในแคลิฟอร์เนีย และในขณะที่สถานที่นี้เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ก็เป็นรัฐที่แห้งแล้งที่สุดแห่งหนึ่งในสหรัฐฯ

สรุป
ขนาดระบบสุริยะ: 532 kW
ราคา: $915,040
ต้องการพื้นที่ที่ดิน: 3187m2
ศักยภาพการเก็บฝน: 381,946 แกลลอนต่อปี
ผลตอบแทนการลงทุน: 5 ปี
เงินฝากออมทรัพย์ 20 ปีทั้งหมด: $3,673,200
ความคิดสุดท้าย
อย่างที่คุณเห็น โซลาร์เป็นโซลูชันที่ใช้งานได้จริงสำหรับฟาร์มที่ตั้งอยู่ในสถานที่ที่มีแดดจ้า ซึ่งเต็มใจที่จะลงทุนเงินทุนที่จำเป็นเพื่อชดเชยการดำเนินงานของพวกเขา

โปรดทราบว่าการประมาณการทั้งหมดที่ผลิตในบทความนี้เป็นเพียงคร่าวๆ และไม่ควรนำมาเป็นคำแนะนำทางการเงิน