Gospodarstwo rolne zasilane darmową energią słoneczną

Słońce dostarcza Ziemi ogromne ilości energii. Co więcej dostarcza ją zupełnie za darmo. Według statystyk do powierzchni ziemi dociera ze słońca, w przeliczeniu na energię, ok. 1,069 miliarda TWh w skali roku. To ok. 10 000× więcej, niż wynosi cała konsumpcja energii ludzkości. Z energii ze słońca poza tym, że jest całkowicie darmowa, można korzystać prawie bez żadnych ograniczeń. Panele słoneczne, czyli inaczej panele fotowoltaiczne, to nic innego jak alternatywne źródło energii, wykorzystywane z powodzeniem do zasilania budynków przemysłowych, gospodarstw rolnych oraz domów jednorodzinnych. Koszty instalacji systemów fotowoltaicznych nie muszą wcale być wysokie, w przeciwieństwie do zysków, jakie można dzięki nim osiągnąć.

Fotowoltaika dla rolników

Obszary wiejskie stanowią olbrzymi potencjał dla rozwoju fotowoltaiki. Tereny rolne wyróżniają się przede wszystkim lepszymi warunkami nasłonecznienia i mniejszym zacienieniem, niż w przypadku budynków usytuowanych blisko siebie na terenie dużych aglomeracji. Dodatkowo, gospodarstwa rolne mieszczące się na tych obszarach ciągle się rozwijają, a ich zapotrzebowanie na energię elektryczną stale rośnie.

Przerwy w dostawie energii i spadki napięcia w sieci mogą negatywnie wpływać na produkcję w gospodarstwie rolnym. Nie chcąc dopuścić do strat, właściciele gospodarstw rolnych mogą szukać rozwiązań, które pozwolą im uniezależnić się od publicznych dostawców energii. Dodatkowo, wraz z rozwojem gospodarstw rolnych pojawia się zapotrzebowanie na większą ilość maszyn, które wymagają stałego zasilania energią elektryczną. Pompy ujęcia wody, pastuchy elektryczne czy agregaty chłodzące i mrożące potrzebują stałych dostaw prądu. Nie jest tajemnicą, że energia elektryczna jest czynnikiem, od którego zależne są zyski gospodarstwa rolnego.

Panele fotowoltaiczne. Fot.: fotolia.com.

Infrastruktura energetyczna gospodarstw rolnych

W obecnych czasach właściciele gospodarstw rolnych stoją przed dużymi zmianami gospodarczymi, które zachodzą w strukturach wiejskich. Pakiet klimatyczno-energetyczny przyjęty przez Unię Europejską to szansa, ale i wyzwanie dla polskiego rolnictwa. Fotowoltaika to wyjątkowa okazja do wykorzystania istniejących zasobów energetycznych. Budynki gospodarcze, nieruchomości gruntowe o dużych przestrzeniach dachowych stanowią idealne miejsce do montażu paneli fotowoltaicznych. Jeśli nie na budynku mieszkalnym, to na zabudowaniach gospodarczych: chlewni, oborze czy magazynach. Zdarza się, że na obszarze gospodarstwa znajdują się nieużytki rolne, które z powodzeniem można zagospodarować również pod naziemną mini elektrownię słoneczną. Zestawy fotowoltaiczne dla gospodarstw rolnych obejmują moduły PV, inwertery, liczniki energii, systemy mocowania oraz akcesoria łączeniowe. W wielu gospodarstwach rolnych wydatki na energię to jedne z największych kosztów. Teraz można to zmienić z pomocą instalacji fotowoltaicznych, które dostępne są w ofercie innogy. Szczegółowe informacje na temat instalacji fotowoltaicznych znadujes się pod adresem https://www.innogy.pl/pl/dla-domu/obsluga-i-pomoc/fotowoltaika.

Opłacalność elektrowni fotowoltaicznej w rolnictwie

Mikroelektrownie fotowoltaiczne cieszą się coraz większym zainteresowaniem wśród agroprzedsiębiorców. Systemy fotowoltaiczne to idealne rozwiązanie, które pozwala znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie gospodarstwa rolnego na energię elektryczną z sieci. W dalszej konsekwencji pozwala to zasadniczo obniżyć również koszty funkcjonowania zarówno domu, produkcji roślinnej czy zwierzęcej. Z instalacji o mocy 5,1 kW można uzyskać ok. 5 100 kWh energii elektrycznej rocznie. Dodatkowo, w trakcie produkcji energii ze słońca, nie są emitowane żadne szkodliwe dla zdrowia gazy czy pyły. Instalacje fotowoltaiczne to systemy zero emisyjne, które w trakcie produkcji energii nie wytwarzają szkodliwych związków i dwutlenku węgla, ani żadnych innych gazów cieplarnianych. Nie generują również hałasu.

Jakie warunki trzeba spełnić, aby zainstalować panele fotowoltaiczne w gospodarstwie rolnym?

Chcąc zainstalować panele fotowoltaiczne należy spełnić następujące wymagania:

  • Posiadać tytuł własności bądź umowę dzierżawy nieruchomości lub gruntu, na których będzie zamontowana instalacja fotowoltaiczna,
  • Mieć do dyspozycji dach o odpowiedniej wytrzymałości lub stabilny grunt,
  • Brak zacienienia terenu przez okoliczne budynki i/lub obiekty na dachu.

Prąd wyprodukowany przez fotowoltaikę zasila urządzenia elektryczne wykorzystywane do celów rolniczych, takich jak:

  • ogrzewanie elektryczne pomieszczeń w gospodarstwie,
  • uprawa roślin szklarniowych,
  • ogrzewanie wody za pomocą grzałki elektrycznej,
  • zasilanie maszyn i urządzeń rolniczych, jak np. dojarek, wag czy śrutowników,
  • zasilanie urządzeń elektrycznych, wykorzystywanych w chowie zwierząt rolniczych,

oraz w gospodarstwie domowym na potrzeby:

  • podgrzewania wody za pomocą elektrycznego bojlera,
  • zasilania urządzeń AGD/RTV oraz oświetlenia,
  • ogrzewania elektrycznego i chłodzenia pomieszczeń przy użyciu klimatyzacji.

Dlaczego warto zainwestować w system fotowoltaiczny w gospodarstwie rolnym?

OSZCZĘDNOŚĆ

Energia słoneczna jest bezpłatna. Wykorzystanie własnego źródła energii pozwala obniżyć rosnące koszty funkcjonowania gospodarstwa rolnego.

ZYSKI

Produkcja energii elektrycznej w obrębie gospodarstwa pozwala na szybki zwrot inwestycji. Zaoszczędzone na rachunkach za energię pieniądze zasilają budżet domowy. Panele fotowoltaiczne dają możliwość dodatkowych zysków związanych z oddawaniem nadprodukcji prądu do sieci publicznej,

NIEZALEŻNOŚĆ

Prąd wyprodukowany przez fotowoltaikę pozwala na uniezależnienie się gospodarstwa rolnego od dostawców prądu.

EFEKTYWNOŚĆ

Instalacje fotowoltaiczne dla rolnictwa pozwalają na efektywne wykorzystanie nieużytkowanej powierzchni obiektów gospodarczych oraz dachów domów.

WYGODA

System fotowoltaiczny dla gospodarstw rolnych jest bezobsługowy, działa samoczynnie od wschodu do zachodu słońca. Instalacja fotowoltaiczna nie wymaga obsługi użytkownika, co jest szczególną zaletą dla osób prowadzących gospodarstwo rolne, których czas jest bardzo cenny.

BEZPIECZEŃSTWO I NIEZAWODNOŚĆ

System fotowoltaiczny nie emituje zanieczyszczeń w postaci pyłów i gazów, nie emituje też hałasu. Żywotność dobrze zaprojektowanej instalacji fotowoltaicznej to nawet 30 lat. Fotowoltaika to skuteczne zabezpieczenie gospodarstwa przed przerwami w dostawie energii elektrycznej.

 

Autorką tekstu jest Aneta Łempicka współpracująca z innogy.pl.

Odnawialne źródła energii w Holandii

Jak już pisałem, w sierpniu z kolegą przejechaliśmy się do Holandii pojeździć na rowerach. W czasie tego wyjazdu zwróciłem uwagę na to, jak bardzo rozpowszechnione są tam odnawialne źródła energii.

Wbrew pozorom nie mam tu na myśli dużych farm wiatrowych. Wiatraki, i owszem, spotkać tam można jak najbardziej. Ale nie one zwróciły moją uwagę.

Odniosłem bowiem wrażenie, że tak jak w Polsce popularne są kolektory słoneczne, tak tam montuje się na dachach baterie słoneczne (panele fotowoltaiczne). To chyba jeszcze nie jest ta sama skala, ale i tak widuje się je całkiem często. Tradycyjne kolektory widziałem tylko kilka razy. Czytaj dalej…

Dlaczego moc baterii słonecznych spada po kilku(nastu) latach?

Każdy, kto interesował się poważniej bateriami słonecznymi (fotowoltaiką) chyba wie, że z upływem czasu spada moc paneli fowotoltaicznych. Poważni producenci najczęściej deklarują, że nie spadnie ona poniżej 90% mocy początkowej przez 10 lat i poniżej 80% po 20 latach.

Ale dlaczego w ogóle ta moc spada i czy możemy coś zrobić, żeby ten efekt powstrzymać albo spowolnić? Czytaj dalej…

Panele fotowoltaiczne – baterie słoneczne

Baterie słoneczne, a ściślej rzecz ujmując panele fotowoltaiczne, to najprostsze i najpopularniejsze urządzenia służące do wytwarzania energii elektrycznej z wykorzystaniem energii słonecznej. Ich zadaniem jest wytworzenie prądu, który następnie jest w zależności od potrzeb magazynowany w akumulatorze, zmieniany na prąd przemienny i wprowadzany do sieci elektroenergetycznej, albo wykorzystywany na bieżąco, na przykład do przygotowywania ciepłej wody użytkowej.

Bateria słoneczna składa się z najczęściej kilkunastu kawałków półprzewodnika, tak zwanych ogniw fotowoltaicznych, umieszczonych za szkłem w obudowie. To właśnie te ogniwa z półprzewodnika zamieniają energię fotonów na energię elektryczną dzięki ujarzmieniu tak zwanego efektu fotowoltaicznego. Czytaj dalej…

Jak zagospodarować energię słoneczną z dachu?

W sierpniu na tej części DZB, która poświęcona jest tematyce ogrzewania budynków, opublikowałem artykuł o zagospodarowaniu ciepłego powietrza z kolektora słonecznego między innymi do grzania wody użytkowej. Artykuł był odpowiedzią na pytanie podesłane przez Czytelnika. Polecałem w nim m.in. rozważenie użycia pokrycia dachowego jako kolektora słonecznego i czerpania ciepłego powietrza bezpośrednio spod niego.

Jakiś czas po jego publikacji dostałem kolejne pytanie. Uznałem jednak, że odpowiem na to pytanie tutaj (a nie w części o ogrzewaniu), bo temat już znacząco wykracza poza tematykę ogrzewania domu.

Po kilku podejściach do tematu z moim kolegą, doszliśmy  do wniosku że wykorzystanie tak jak polecasz już istniejącego dachu do podgrzewania powietrza czyli pozyskiwania ciepła z pod blach, jest jak najbardziej możliwe do wykonania (kolega dekarz, ja stolarz).  Zastanawia nas tylko, czy puszkowiec nie był by przypadkiem wydajniejszy (czarny kolor absorbera, całkowicie zamknięta konstrukcja przysłonięta szybą, która też będzie izolowała)

Druga rzecz nad którą się teraz zastanawiam są panele fotowoltaiczne. Jeżeli chciałbym w nie zainwestować to musiał bym wykorzystać właśnie tą część dachu.

Dlatego pytanie do Ciebie, czy fotowoltaika się opłaca??

Z opłacalnością fotowoltaiki w skali domu jednorodzinnego, jest trochę tak, jak z potworem z Loch Ness. Ponoć dzięki coraz nowszym osiągnięciom techniki już wkrótce uda się go zobaczyć. A w praktyce okazuje się, że jednak ani fotowoltaika jest nieopłacalna, ani Nessie nie da się znaleźć.

No dobra, przesadzam trochę…

Baterie słoneczne mogą się opłacać choćby wtedy, gdy użyjemy ich zamiast zwykłego kolektora słonecznego do grzania wody. Kosztują nawet już nieco mniej, niż kolektory próżniowe.

Są też dużo bardziej opłacalne, niż turbiny wiatrowe, przynajmniej w skali domu jednorodzinnego. O tym też kiedyś już tu pisałem i mówiłem. Mała turbina wiatrowa da w warszawskich warunkach mniej prądu, niż instalacja fotowoltaiczna postawiona za podobne pieniądze. W warszawskich, bo dla wieloletnich danych meteo (o prędkości wiatru i natężeniu promieniowania słonecznego) prowadziłem obliczenia.

A więc z całą pewnością trzeba byłoby to policzyć dla tego konkretnego przypadku, uwzględniając m.in.:

  • aktualnie wykorzystywaną taryfę energetyczną (czyli ceny prądu),
  • zainstalowane w domu odbiorniki energii elektrycznej, które działają przez cały rok i zużywają dużo energii (w szczególności elektryczne podgrzewacze ciepłej wody użytkowej, ale nie te przepływowe, bo tych się nie da sensownie zasilić prądem z baterii słonecznych),
  • możliwość odsprzedaży prądu do sieci elektroenergetycznej i stawki za kilowatogodzinę.

Własny układ z bateriami słonecznymi i akumulatorami, nawet jeśli nie daje dużych oszczędności, da na pewno większe bezpieczeństwo energetyczne na ewentualność wyłączenia prądu. Trudno jest je przeliczyć na złotówki, ale nie sposób o nim zapominać.

Natomiast jest jeszcze jedna rzecz, o której chciałem wspomnieć. Przecież zainstalowanie na dachu paneli fotowoltaicznych nie wyklucza wcale użycia ciepłego powietrza spod nich! Przecież panele PV latem bardzo mocno się nagrzewają. 🙂

To oczywiście rodzi pewne problemy, bo panele musiałyby być zainstalowane w połaci pokrycia dachowego, a nie na nim. Połączenia między panelami a pokryciem dachu muszą być wtedy odpowiednio szczelne, ale to się technicznie różni bardzo nieznacznie od montażu np. okna dachowego (połaciowego).

I to rozwiązanie bym właśnie Czytelnikowi sugerował. Jeśli już uzna (i policzy), że baterie słoneczne będą mu się opłacać, niech zamontuje je dokładnie w taki sposób.

Jeśli zaś chodzi o wydajność powietrznych kolektorów słonecznych, to oczywiście jest ona większa, niż tego pseudokolektora pod postacią połaci dachowej. Sam fakt, że od góry kolektor jest przykryty warstwą szkła sprawia, że traci on mniej ciepła i będzie lepiej się spisywać w warunkach niskich temperatur powietrza (czyli przez większą część roku). Z drugiej strony, dach i tak się nagrzewa i jeśli tylko mamy możliwość wykorzystania go jako źródła ciepłego powietrza, warto z niej skorzystać.

Optymalnie byłoby pogodzić to w taki sposób, żeby czerpać powietrze z kolektora powietrznego (z absorberem z puszek, albo płaskiej blachy, bez znaczenia), do którego trafiałoby powietrze wstępnie podgrzane pod dachem. Różnica w oporach ssania będzie prawie niezauważalna (ze względu na dużą powierzchnię dachu), więc wiosną i jesienią się na tym za wiele nie straci. Latem zaś kolektor pod szybą dodatkowo dogrzeje powietrze do jeszcze wyższych temperatur.

Pytanie co z zimą, gdy dach jest pokryty śniegiem. Kolektor i baterie słoneczne warto odśnieżać, ale resztę dachu — już niekoniecznie. Bo dach działa jak dodatkowa warstwa świetnej izolacji cieplnej. Współczynnik przewodzenia ciepła dla lekko ubitego śniegu (dla warstwy o grubości 7-10 cm) jest rzędu 0,23 W/mK, a więc o rząd wielkości większej, niż dla wełny mineralnej (0,045 W/mK), ale kilka razy mniejszy, niż dla ceramicznych dachówek (1 W/mK).

W takiej sytuacji, gdy dach miałby pozostać przykryty śniegiem, wolałbym nie czerpać spod niego powietrza, bo wtedy na jego miejsce wprowadzane będzie powietrze zimne, niwelując cały efekt dodatkowej izolacji cieplnej.