Živjeti izvan mreže: Stvoriti obnovljivu, proizvedenu energiju


FOTO: John D. Ivanko

Snagu sunca možete iskoristiti na svojoj farmi ili u malom domaćinstvu na mnogo načina. Proizvodnja vlastite energije pomoću solarnog električnog (fotonaponskog) ili sustava vjetroagregata može vam pomoći da postanete proizvođač energije na isti način kao i proizvođač hrane ili vlakana. Ovisno o veličini sustava i o količini energije koja je potrebna vašem pogonu, takvi sustavi mogu rezultirati eliminacijom računa za električnu energiju - ili čak povratom novca od vašeg lokalnog komunalnog poduzeća, kao što to radimo mi.

Živeći "izvan mreže", ne mislimo na odvajanje od nje. Umjesto toga, mrežu koristite kao povoljnije i povoljnije spremište za proizvodnju električne energije. Samo u rijetkim prilikama - za udaljena imanja ili za tvrde preživjele - istinski sustav izvan mreže ima ekonomskog smisla zbog stalnih troškova baterija potrebnih za skladištenje električne energije.

Nema razloga zašto bi dodavanje sustava obnovljivih izvora energije bilo drugačije ili teže od dodavanja obruča ili kupnje traktora. Svakako, morat ćete naučiti neki novi žargon, razmotriti neke tehničke aspekte i, naravno, uložiti. Ali nakon početnih temelja, mogli biste napajati svoju farmu obnovljivim izvorima energije za nekoliko mjeseci. (Također možete razmotriti mogućnost iznajmljivanja zemljišta solarnim programerima.) Iz financijske perspektive, prelazak na takav sustav pravovremen je: Mnogi savezni i državni poticaji za takve sustave istječu ili će se postupno ukidati u narednim godinama.

Na prvo mjesto stavite očuvanje i učinkovitost

Bez obzira na sustav obnovljivih izvora energije koji uzimate u obzir, prvo biste trebali procijeniti svaki aspekt vaše potrošnje energije na farmi i u kući. Očuvanje i korištenje energetski učinkovite opreme daleko su isplativije od dodavanja sustava obnovljivih izvora energije, često u omjeru tri prema jedan; za svaki 1 USD potrošen na učinkovitost trebali biste izdvojiti 3 USD za troškove proizvodnje obnovljive energije. Pregledajte svaki aparat i provjerite je li energetski učinkovit. Uređaji trebaju imati certifikat Energy Star ili ih prilagoditi veličini koja odgovara njihovoj upotrebi. Sva rasvjeta treba biti LED ili kompaktna fluorescentna.

Zatim istražite načine kako uštedjeti energiju na svojoj farmi. Možete li preskočiti klima uređaj i osloniti se umjesto na obožavatelje? Možda rublje već sušite na liniji, a ne koristite sušilo za odjeću koja troši energiju. Jesu li vam hladnjak i zamrzivač puni ili možete povući utikač na rijetko korištenom? Iako ovo nije doseg ovog članka, možete smanjiti potrošnju energije i iskoristiti obilje sunca tamo gdje živite instaliranjem solarnog toplinskog sustava. Takvi sustavi prikupljaju toplinu od sunca i stavljaju tu energiju u grijanje vode ili grijanje vašeg doma putem podnog zračnog sustava. Isto se može reći i za grijanje na drva pećom na drva sa certifikatom EPA ako živite tamo gdje su srušena stabla tvrdog drveta lako dostupna.

U svojoj procjeni uzmite u obzir energiju koju biste mogli koristiti u budućnosti. Mnogi ljudi koji su instalirali takve sustave prešli su na razne punjive električne alate, kosilice, pa čak i na priključna električna vozila.

Ukupna potrošnja energije na farmi ili opterećenje sažeto je od vašeg lokalnog komunalnog preduzeća u kilovat-satima mjesečno na vašem računu. Ovi vam podaci trebaju za određivanje veličine vašeg sustava kako bi udovoljio vašim potrebama nakon što iscrpite napore na očuvanju i učinkovitosti. Ako imate CSA sa svježim povrćem i imate hladnjak ili ako zamrznete puno mesa, vaše bi opterećenje moglo zahtijevati znatno veći sustav obnovljive energije.

Osnove sustava obnovljivih izvora energije

Bez obzira želite li da vam obnovljivi energetski sustav smanji ili eliminira račun za električnu energiju, smanji zagađenje izgaranjem fosilnih goriva ili pomogne u ublažavanju posljedica klimatskih promjena, stvaranje vlastite energije na farmi sjajan je korak ka jačanju samopouzdanja i održivost.

Instalirat ćete sustav koji sadrži razne dijelove opreme koji neometano rade zajedno. Zbog poteškoća s akumulatorima izvan mreže i zbog problema s održavanjem, većina poljoprivrednika odlučuje se za mrežni sustav, pri čemu mrežu mogu koristiti kao rezervu za "bankanje" svog viška proizvodnje kada proizvode više nego što koriste tijekom određenog vremena.

Kad vaš sustav ne zadovoljava vaše potrebe za električnom energijom, samo izvlačite električnu energiju iz mreže kao i obično. Često se instalira dvosmjerno brojilo za praćenje ovog postupka, iako se kod kuće ništa drugačije neće pojaviti; vaša svjetla neće treperiti ili prigušiti se. Zbog promjena u načinu na koji komunalne usluge plaćaju višak proizvodnje, većina sustava veličine se temelji na potrebama farme za električnom energijom; nema koristi od prekomjerne proizvodnje.

Solarni električni sustav uključuje četiri ključne komponente:

  1. fotonaponski (PV) paneli,
  2. pretvarač koji se spaja preko glavne ploče vašeg uslužnog gospodarstva na komunalnu mrežu,
  3. sustav nosača za sigurno povezivanje modula s konstrukcijom, i
  4. ono što je poznato kao "ravnoteža sustava", a odnosi se na ostale žice, prekidače i odvodnike munje koji čine vaš sustav sigurnim i kodiraju.

Sa sustavom vjetroagregata, turbina zamjenjuje module za proizvodnju električne energije, s turbinom postavljenom na toranj, a ne na stalak. Pretvarač pretvara električnu energiju koju generira sustav u izmjeničnu struju komunalne frekvencije kako bi se podudarala s onim što pruža komunalna služba i koriste vaši uređaji.

Veličina sustava navodi se prema nazivnoj proizvodnji, u kilovatima (kW), generatora vjetra ili kombinirane skupine PV modula (zvanih solarni niz). Da bi bilo zbunjujuće, ono što proizvedete mjeri se u kilovat-satima (kWhs). Vjetroturbina od 10 kW mogla bi na određenom mjestu proizvesti 10.000 kWhs godišnje; ali solarni niz snage 10 kW mogao bi proizvesti 13.000 kWhs na istom mjestu, moduli na bazi su pod kutom i slično.

Svaki je sustav jedinstven, prilagođen potrebama ili proračunu farme i odgovara položaju, zemljopisnom položaju i potencijalu za proizvodnju energije. Sjajne vijesti? Većina tvrtki koje biste angažirali obavljaju veći dio procjene mjesta i određivanja veličine sustava kao dio davanja ponuda za projekt. Ovi instalateri koriste razne alate i nacionalne podatke kako bi napravili izuzetno točne odrednice proizvodnje po mjesecima i godini za vašu web lokaciju.

Sa sve većim brojem sustava obnovljivih izvora energije koji se instaliraju u cijeloj zemlji, sve je jednostavnije ugraditi ih. Za bilo koju vrstu sustava potreban vam je sporazum o međusobnom povezivanju s lokalnim komunalnim poduzećem jer ćete mrežu koristiti za pohranu viška proizvodnje. Uslužni program, s pravom, želi biti siguran da je vaš sustav instaliran prema najnovijim električnim kodovima i sigurnosnim protokolima. Opet, instalacijski program koji odaberete mogao bi vam pomoći u ovom procesu, posebno s bilo kojim tehničkim detaljima koji ponekad mogu uključivati ​​električne dijagrame. Vjerojatno će se od vas tražiti osiguranje od odgovornosti u iznosu od 300 000 USD, koje bi za većinu vlasnika kuća ili poljoprivrednika moglo biti pokriveno postojećom politikom.

Snaga od Sunca

Veliki dio SAD-a redovito prima dovoljno sunca kako bi PV sustav bio isplativ. Svakako, sunčano je samo tijekom dana i kada PV sustav proizvodi, ali tada se koristi većina energije. Navečer i u oblačnim danima, sve potrebe za električnom energijom izvan onoga što sustav pruža dolaze iz mreže.

PV paneli mogu se dodati na postojeći krov, postaviti na fiksni nosač u polju ili konzolno sa strane gospodarske zgrade. Svaki dizajn ima drugačiju konfiguraciju nosača. Krov sa stojećim šavom omogućuje upotrebu jeftinog sustava steznog nosača; postavljanje niza na stalak na polju košta više i zahtijeva iskop, cement i stupove. Žičana žica je obično iskopana i podzemna do područja u blizini glavne ploče električnog servisa farme.

Većina poljoprivrednih instalacija ima fiksni regalni sustav na otvorenom polju, okrenut prema jugu, s malo, ako ih uopće ima, preprekama poput drveća ili drugih zgrada. Instalacijski program pažljivo će pregledati web mjesto kako bi procijenio potencijalne probleme s zasjenjenjem pomoću uređaja Solar Pathfinder. Kao što znate, sunce se ne kreće samo nebom tijekom dana, već također mijenja položaj na nebu tijekom cijele godine. Svaka varijabla utječe na ono što sustav može proizvesti, uz veličinu sustava u pogledu ploča i njihove nazivne snage (u vatima).

Zahvaljujući značajnom padu cijena PV modula tijekom posljednjeg desetljeća, solarni električni sustavi postali su mnogo pristupačniji. Budući da je malo pokretnih dijelova, za razliku od vjetroagregata, PV sustavi su pouzdaniji i relativno ne zahtijevaju održavanje. Većina sustava sada ima ugrađen nadzor, tako da možete svakodnevno pratiti proizvodnju, čak i sa pametnog telefona.

Kada instalirate PV sustav kao ulaganje u opremu koja je dio vašeg poslovanja, vaše se ulaganje vrši s prihodom prije oporezivanja, a sustav se može dijelom ili u potpunosti amortizirati prema odjeljku IRS-a 179, ubrzavajući vaš vremenski okvir povrata. Ovisno o tome gdje živite, sustav za pogon male farme s oko 10.000 kWhs može koštati 20.000 do 45.000 USD, nakon poticaja.

Izvan dosega ovog članka, postoji širok izbor PV modula, kao i proizvođača pretvarača i stalaka, od kojih su mnogi proizvedeni u SAD-u, Europi i Kini. Općenito je pametno držati se proizvođača koji postoje desetljeće ili više i ponuditi jamstva za materijal ili izradu koja traju najdulje.

Za PV module, proizvođači se usredotočuju na učinkovitost panela: koliko dobro ploča pretvara sunčevu svjetlost u električnu energiju. Što je veća ocjena učinkovitosti, to je bolje; pridržavajte se onih koji nude jamstva za PV performanse, što znači da za 10 godina, ako vaši moduli ne proizvode ono što bi trebali biti, možete ih popraviti ili zamijeniti.

Snaga iz vjetra

U nekim dijelovima zemlje vjetroviti dani nikad ne prestaju - duž obalnih područja, visokih grebena ili na širokim otvorenim ravnicama. Za ove lokacije vjetroagregat bi mogao biti izvrsna opcija za proizvodnju električne energije, pogotovo ako posjedujete dovoljno zemlje za podizanje tornja i imate susjede koji se možda neće protiviti. Vaša web lokacija trebala bi imati prosječnu godišnju brzinu vjetra od najmanje 10 mph za najbolji povrat ulaganja.

Osim dimenzioniranja turbine i pretvarača, morate odlučiti koliko visoki i koji tip tornja možete priuštiti. Tada se proizvodnja energije temelji na kombinaciji ovih varijabli opreme, plus veličini lopatica turbine i resursu vjetra na vašem mjestu, koji se, kako se pokazalo, mogu značajno razlikovati ovisno o sezoni. U mnogim dijelovima zemlje jesen, zima i proljeće obično su znatno vjetrovitiji od ljetnih mjeseci.

Što je vaš toranj veći, vjetar je postojaniji i manje turbulentan. Turbulencija i promjenjivost vjetra smanjuju stvaranje i brže troše vaš stroj. Vjetroagregati su češći u ruralnim područjima, posebno na imanjima od pet hektara ili više, jer je najbolje da takozvana "linija pada" turbine (u rijetkim slučajevima kada bi pala na tlo) odmara samo vaše vlasništvo, a ne susjedovo zemljište ili javni put. Time se izbjegavaju glavobolje zoniranja služnosti ili odstupanja. Većina vjetroagregata na malim farmama nalazi se na tornjevima od 100 ili 120 stopa, koji dolaze u tri osnovna tipa po redu od najmanje do najskupljih: rešetkaste rešetke, rešetke i nagibi.

Vjetroagregati smješteni na posebno vjetrovitim mjestima mogu biti vrlo uspješni u proizvodnji velike količine obnovljive energije, ponekad neprekidno i danima. Na primjer, vjetroturbina od 10 kW koja proizvodi samo 8 kW / sat za samo 48 sati rezultira s 384 kWhs. Takva proizvodnja ima trošak. Zbog opsega uključenog sustava i metala, kao i zbog više uključenog postupka instalacije koji zahtijeva dizalice i duge rovove (malo ljudi želi turbinu odmah ispred vrata), sustav male farme (10 kW) može koštati 50 000 USD na 80.000 dolara.

Vjetroagregat može imati nekoliko negativnih točaka. Naravno, nije uvijek vjetrovito. Zbog svog dizajna, broja pokretnih dijelova i smještaja u surovim klimatskim uvjetima, vjerojatnije je da će sustavi vjetroagregata zahtijevati rutinsko održavanje i doživjeti značajan kvar. U jakoj vjetrometini oštrice bi mogle puknuti. Udar groma iz prolazne oluje mogao bi pogoditi toranj. Iako postoji mnogo sigurnosnih mjera za sustave vjetroagregata, pojavljuju se nepredviđena pitanja koja rezultiraju oštećenjima i zastojima. Svaki događaj, naravno, ulazi u vašu proizvodnju i dodaje cijenu sustava, a da ne spominjemo frustraciju i stres. Iako vjetroagregati mogu biti vrlo učinkoviti u proizvodnji električne energije, trebali biste biti spremni nakon svake oluje provjeriti funkcionira li vaš sustav kako treba.

Primjer mini-kućišta

Vjetroagregat u pansionu i farmi Inn Serendipity

  • Godina ugradnje: 2003
  • Veličina: Vjetroagregat Bergey Excel-S snage 10 kW na rešetkasti toranj s 120 potkova, 300 metara od seoske kuće
  • Godišnja proizvodnja: Prosječno 9.966 kWhs godišnje (prekomjerna proizvodnja oko
    3.000 kWhs godišnje)
  • Neto trošak nakon poticaja: $23,870
  • Primljeni poticaji: 15.595 USD državne potpore (potpora u naturi također se koristi kao podudarni fond). Sustav je također amortiziran prema odjeljku 179 Porezne uprave jer je u vlasništvu tvrtke.
  • Održavanje: Brojni mali problemi, poput zamjene ventilatora pretvarača i osigurača; katastrofalni neuspjeh oštrice nakon oluje vjetra i oštrice su morale biti zamijenjene.
  • (Stvarni godišnji podaci o proizvodnji dostupni su ovdje.)

Uključiti

Provjerite ove resurse i mogućnosti financiranja za projekte obnovljive energije kada razmatrate ideje o alternativnoj energiji za svoje poljoprivredno gospodarstvo.

  • Udruženje obnovljivih izvora energije Midwest. Domaćin najdugovječnijeg sajma obnovljive energije u zemlji.
  • Vodič za vlasnike kuća za obnovljivu energiju, osnove solarne električne energije i / ili osnove energije vjetra, sve Dan Chiras
  • Baza podataka državnih poticaja za obnovljive izvore i učinkovitost. Nacionalni popis državnih i saveznih potpora, posebnih zajmova i ostalih poticaja za sustave obnovljivih izvora energije. www.dsireusa.org
  • Kredit za savezni solarni porez (porez na ulaganje). Za tvrtke i pojedince trenutno postoji savezni porezni kredit od 30 posto za instalaciju sustava obnovljivih izvora energije. https://bit.ly/2slQxHu
  • USDA ruralni razvoj: Program ruralne energije za Ameriku. REAP je konkurentni program dodjele bespovratnih sredstava i zajmova namijenjen poljoprivrednim proizvođačima i malim ruralnim poduzećima. Bespovratna sredstva mogu pokriti do 25 posto troškova projekta.

Ne postoji ništa bolje od povećanja donjeg rezultata vaše farme uklanjanjem računa za električnu energiju i troška u računu dobiti i gubitka. Ulaganje u obnovljivu energiju čini vaše poslovanje samopouzdanijim i održivijim, a istovremeno nudi mogućnost suzbijanja inflacije i jačanja vaše predanosti okolišu.

Ovaj se članak pojavio u Živjeti izvan mreže, specijalna publikacija za 2018. godinu koju su proizveli urednici i pisci časopisa Hobi farme časopis. Osim ovog dijela o obnovljivoj energiji,Živjeti izvan mreže uključuje priče o permakulturi, uzgoju biljaka bez sjemena i dugotrajnom skladištenju proizvoda. Možete kupiti ovu količinu, Hobi farme zaostala izdanja kao i posebna izdanja poput Najbolje iz hobi farmi i Najbolje od Urban Farm slijedeći ovaj link.

Oznake Living Off the Grid


Gledaj video: EKOLOGIKA 312. emisija - Obnovljivi izvori energije


Prethodni Članak

Suzbijanje komaraca: Zaštitite svoje konje i ostalu stoku

Sljedeći Članak

Jaja: Što trebate znati da biste uzgajali patke i guske