Koliko solarnih panela treba za napajanje škole? | Solarna energija za obrazovne institucije

Kako se svijet kreće prema obnovljivim izvorima energije, škole se sve više okreću solarnoj energiji kako bi zadovoljile svoje energetske potrebe. Solarni paneli pružaju održivo, ekološki prihvatljivo rješenje za smanjenje troškova električne energije i smanjenja otisaka ugljika. Međutim, utvrđivanje koliko je solarnih panela potrebno za napajanje škole složen je proces koji ovisi o nizu faktora, uključujući veličinu škole, potrošnju energije, geografski položaj i učinkovitost korištenih solarnih panela.

U ovom ćemo članku razbiti ključne čimbenike koje treba uzeti u obzir prilikom izračunavanja broja solarnih panela potrebnih za napajanje škole i kako solarna energija može pomoći institucijama da se krenu prema održivosti.

Razumijevanje potrošnje energije u školi

Prvi korak u određivanju broja potrebnih solarnih panela je razumijevanje koliko energije godišnje troši. Škole obično imaju veliku potrošnju energije zbog faktora poput:

Osvjetljenje: Škole djeluju tijekom dnevnih sati, ali često koriste umjetnu rasvjetu u učionicama, hodnicima i teretanama.

HVAC sustavi: Klima uređaj, grijanje i ventilacijski sustavi ključni su u pružanju ugodnog okruženja za učenje, posebno u regijama s ekstremnim vremenskim uvjetima.

Uređaji i oprema: Računala, projektori, laboratorijska oprema i kuhinjski uređaji doprinose korištenju električne energije.

Specijalni sadržaji: Veći kampusi mogu imati sportske sadržaje, bazene i druge visokoenergetske prostore koji zahtijevaju značajnu količinu električne energije.

U prosjeku, srednja škola (s oko 500 učenika) koristi oko 150 000 do 250 000 kWh električne energije godišnje. Međutim, ta brojka može uvelike varirati ovisno o specifičnim potrebama škole.

Učinkovitost solarne ploče i izlaz snage

Solarni paneli pretvaraju sunčevu svjetlost u električnu energiju, ali učinkovitost postupka pretvorbe može se razlikovati ovisno o vrsti korištene ploče, položaju instalacije i vremenskim uvjetima.

Standardni izlaz solarne ploče: Tipična solarna ploča može proizvesti između 250 do 400 vata snage po ploči, ovisno o kvaliteti ploče i proizvođaču. Radi ovog izračuna, pretpostavit ćemo prosječni izlaz od 300 vata.

Učinkovitost ploče: Moderni solarni paneli uglavnom imaju ocjenu učinkovitosti od 15% do 22%. To znači da ploča veće učinkovitosti može pretvoriti više sunčeve svjetlosti u električnu energiju preko određenog područja.

Procjena broja potrebnih solarnih panela

Da bismo procijenili koliko je solarnih panela potrebno za napajanje škole, moramo razmotriti nekoliko čimbenika, poput prosječne potrošnje energije u školi i prosječnih dnevnih sati sunčeve svjetlosti u tom području. Prolazimo kroz primjer izračuna.

Korak 1: Godišnja potrošnja energije

Koristeći prosječnu potrošnju energije srednje škole (koristimo 200.000 kWh/godišnje), dnevna potrošnja energije u školi bila bi:

Korak 2: Dnevni izlaz solarne ploče

Količina energije koju solarni panel može proizvoditi dnevno ovisi o broju vršnih sati sunčeve svjetlosti koje prima. U regijama s dobrim izlaganjem suncu (na primjer, jugozapadne SAD), škole mogu primati 5 do 6 sati sunčeve svjetlosti dnevno.

Pretpostavimo da je prosječni izlaz ploče 300 vata, a ploča prima 5 sati sunčeve svjetlosti dnevno. Dnevni izlaz energije na jednoj ploči bio bi:

Energetski izlaz po ploči = 300 vata × 5 sati = 1.500 vat-sati = 1,5 kWh/dan

Korak 3: Broj potrebnih ploča

Sada dnevnu potrošnju energije u školi dijelimo po dnevnoj energetskoj proizvodnji jedne solarne ploče:

Dakle, škola s godišnjom potrošnjom energije od 200 000 kWh trebala bi otprilike 365 solarnih panela kako bi zadovoljila svoje dnevne energetske potrebe, pretpostavljajući 5 sati sunčeve svjetlosti svaki dan i prosječnu proizvodnju od 300 vata.

Čimbenici koji utječu na zahtjeve solarne ploče

Broj ploča potrebnih za napajanje škole može se fluktuirati zbog nekoliko ključnih čimbenika:

Lokacija i sati sunčeve svjetlosti: Škole u sunčanim područjima (npr. Arizona ili Kalifornija) trebat će manje ploča od onih u regijama s oblačnim vremenom (npr. Pacifički sjeverozapad). Lokacije s visokim godišnjim solarnim zračenjem stvorit će više energije po ploči.

Krovni prostor: Dostupni krovni prostor za instalaciju solarne ploče je kritični faktor. Veće škole ili kampusi s obilnim krovnim prostorom mogu primiti više ploča i stvoriti više snage. Manje škole mogu morati ograničiti broj ploča ili ih instalirati na više lokacija.

Varijacije potrošnje energije: Potrošnja energije u školi može se fluktuirati na temelju sezone, posebnih događaja ili čak broja računala koja se koriste tijekom nastave. Važno je objasniti period potražnje za najvećom energijom prilikom izračuna zahtjeva za solarnom pločom.

Energetska učinkovitost: Ako škola implementira energetski učinkovite prakse (LED rasvjeta, energetski učinkoviti HVAC sustavi itd.), Ona može smanjiti ukupnu potrošnju energije, smanjujući tako potreban broj solarnih panela.

Kvaliteta solarne ploče: Učinkovitost solarnih ploča ima izravan utjecaj na broj potrebnih ploča. Ploče visoke učinkovitosti (koje mogu pretvoriti više sunčeve svjetlosti u električnu energiju) stvorit će više energije, smanjujući ukupni broj potrebnih ploča.

Skladištenje baterije: Škole koje žele maksimizirati svoje solarno ulaganje mogle bi razmotriti dodavanje sustava za skladištenje energije (baterija) za pohranu viška energije generirane tijekom dana za upotrebu noću. Iako to povećava napredni trošak, omogućava veću neovisnost energije i smanjuje oslanjanje na mrežu.

Dodatne prednosti solarne energije za škole

Ušteda troškova: Solarna energija može značajno smanjiti račune za električnu energiju, oslobađajući sredstva za druge obrazovne inicijative ili poboljšanja infrastrukture. Neke se škole također kvalificiraju za porezne poticaje, rabate i potpore za nadoknadu troškova instalacije.

Utjecaj na okoliš: škole koje prelaze na solarnu energiju smanjuju svoj ugljični otisak, pridonoseći čistijem okruženju. Korištenjem obnovljivih izvora energije, škole pomažu u borbi protiv klimatskih promjena i promicanju održivosti učenicima.

Obrazovna vrijednost: Solarni elektroenergetski sustavi služe kao izvrsni alati za učenje za studente. Oni se mogu integrirati u znanstvene kurikulume kako bi se učenici podučavali o obnovljivoj energiji, održivosti i važnosti smanjenja ovisnosti o fosilnim gorivima.

Energetska neovisnost: Solarni paneli pružaju školama veću energetsku neovisnost, izolirajući ih od rastućih troškova komunalnih usluga i nestanka struje. U regijama sklonim poremećajima energije, solarna energija može pružiti pouzdan sigurnosni izvor napajanja.

Zaključak

Utvrđivanje koliko solarnih panela škola treba da ispuni svoje energetske potrebe ovisi o različitim čimbenicima kao što su lokacija, potrošnja energije i učinkovitost ploče. U našem primjeru, škola koja troši 200.000 kWh godišnje trebala bi oko 365 solarnih panela. Međutim, ovaj se broj može uvelike razlikovati na temelju lokalnih uvjeta i specifičnih potreba škole.

Ulaganje u solarnu energiju ne samo da smanjuje troškove energije u školi, već također pokazuje predanost održivosti, pomažući u smanjenju utjecaja na okoliš i stvaranju svjetlije budućnosti učenika. S napretkom u solarnoj tehnologiji, mnoge škole otkrivaju da prednosti prelaska na solarnu energiju daleko nadmašuju početno ulaganje, što ga čini pametnim izborom i za okoliš i za zajednicu. s