แผงโซลาร์เซลล์ต้องใช้พลังงานจากโรงเรียนกี่แผง? - พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับสถาบันการศึกษา

ในขณะที่โลกเปลี่ยนไปสู่แหล่งพลังงานหมุนเวียนโรงเรียนกำลังหันมาใช้พลังงานแสงอาทิตย์มากขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านพลังงานของพวกเขา แผงโซลาร์เซลล์เป็นทางออกที่ยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพื่อลดต้นทุนไฟฟ้าและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ลดลง อย่างไรก็ตามการพิจารณาว่าต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์จำนวนเท่าใดในการขับเคลื่อนโรงเรียนเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ รวมถึงขนาดของโรงเรียนการใช้พลังงานที่ตั้งทางภูมิศาสตร์และประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้

ในบทความนี้เราจะแยกแยะปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณาเมื่อคำนวณจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่จำเป็นในการให้พลังงานแก่โรงเรียนและพลังงานแสงอาทิตย์สามารถช่วยให้สถาบันต่างๆก้าวไปสู่ความยั่งยืนได้อย่างไร

ทำความเข้าใจการใช้พลังงานของโรงเรียน

ขั้นตอนแรกในการกำหนดจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่ต้องการคือการทำความเข้าใจว่าโรงเรียนใช้พลังงานเท่าใดต่อปี โรงเรียนมักจะมีการใช้พลังงานสูงเนื่องจากปัจจัยเช่น:

แสง: โรงเรียนทำงานในช่วงเวลากลางวัน แต่มักจะใช้แสงประดิษฐ์ในห้องเรียนโถงทางเดินและโรงยิม

ระบบ HVAC: ระบบเครื่องปรับอากาศการทำความร้อนและการระบายอากาศเป็นสิ่งจำเป็นในการให้สภาพแวดล้อมการเรียนรู้ที่สะดวกสบายโดยเฉพาะในภูมิภาคที่มีสภาพอากาศรุนแรง

เครื่องใช้และอุปกรณ์: คอมพิวเตอร์โปรเจ็กเตอร์อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการและเครื่องใช้ในครัวล้วนมีส่วนช่วยในการใช้ไฟฟ้า

สิ่งอำนวยความสะดวกพิเศษ: วิทยาเขตขนาดใหญ่อาจมีสิ่งอำนวยความสะดวกด้านกีฬาสระว่ายน้ำและพื้นที่พลังงานสูงอื่น ๆ ที่ต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก

โดยเฉลี่ยแล้วโรงเรียนขนาดกลาง (มีนักเรียนประมาณ 500 คน) ใช้ไฟฟ้าประมาณ 150,000 ถึง 250,000 กิโลวัตต์ต่อปี อย่างไรก็ตามตัวเลขนี้อาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของโรงเรียน

ประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์และกำลังไฟ

แผงโซลาร์เซลล์แปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้า แต่ประสิทธิภาพของกระบวนการแปลงอาจแตกต่างกันไปตามประเภทของแผงที่ใช้ตำแหน่งของการติดตั้งและสภาพอากาศ

เอาต์พุตแผงโซลาร์เซลล์มาตรฐาน: แผงโซลาร์เซลล์ทั่วไปสามารถผลิตพลังงานระหว่าง 250 ถึง 400 วัตต์ต่อแผงขึ้นอยู่กับคุณภาพของแผงและผู้ผลิต เพื่อประโยชน์ของการคำนวณนี้เราจะถือว่าเอาต์พุตแผงเฉลี่ย 300 วัตต์

ประสิทธิภาพของแผง: แผงโซลาร์เซลล์ที่ทันสมัยโดยทั่วไปมีคะแนนประสิทธิภาพ 15% ถึง 22% ซึ่งหมายความว่าแผงประสิทธิภาพที่สูงขึ้นสามารถแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้าได้มากขึ้นในพื้นที่ที่กำหนด

การประมาณจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่ต้องการ

ในการประเมินจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่จำเป็นในการให้พลังงานแก่โรงเรียนเราต้องพิจารณาปัจจัยหลายอย่างเช่นการใช้พลังงานเฉลี่ยของโรงเรียนและชั่วโมงแสงแดดเฉลี่ยต่อวันในพื้นที่ ลองเดินผ่านการคำนวณตัวอย่าง

ขั้นตอนที่ 1: การใช้พลังงานประจำปี

การใช้การใช้พลังงานโดยเฉลี่ยของโรงเรียนขนาดกลาง (ให้ใช้ 200,000 kWh/ปี) การใช้พลังงานประจำวันของโรงเรียนจะเป็น:

ขั้นตอนที่ 2: พลังงานพลังงานแสงอาทิตย์รายวัน

ปริมาณพลังงานที่แผงโซลาร์เซลล์สามารถผลิตได้ต่อวันขึ้นอยู่กับจำนวนชั่วโมงแสงแดดที่ได้รับ ในภูมิภาคที่มีแสงแดดที่ดี (ตัวอย่างเช่นสหรัฐอเมริกาตะวันตกเฉียงใต้) โรงเรียนอาจได้รับแสงแดด 5 ถึง 6 ชั่วโมงต่อวัน

สมมติว่าเอาต์พุตแผงเฉลี่ยคือ 300 วัตต์และแผงจะได้รับแสงแดด 5 ชั่วโมงต่อวัน การส่งออกพลังงานรายวันของพาเนลเดียวคือ:

พลังงานส่งออกต่อแผง = 300 วัตต์× 5 ชั่วโมง = 1,500 วัตต์ชั่วโมง = 1.5 kWh/วัน

ขั้นตอนที่ 3: จำนวนแผงที่ต้องการ

ตอนนี้เราแบ่งการใช้พลังงานประจำวันของโรงเรียนด้วยการส่งออกพลังงานรายวันของแผงโซลาร์เซลล์หนึ่งแผง:

ดังนั้นโรงเรียนที่มีการใช้พลังงานประจำปี 200,000 kWh จะต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ประมาณ 365 แผงเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานรายวันโดยสมมติว่าแสงแดด 5 ชั่วโมงในแต่ละวันและการส่งออกเฉลี่ย 300 วัตต์

ปัจจัยที่มีผลต่อข้อกำหนดของแผงโซลาร์เซลล์

จำนวนแผงที่จำเป็นในการเพิ่มกำลังโรงเรียนสามารถผันผวนได้เนื่องจากปัจจัยสำคัญหลายประการ:

สถานที่ตั้งและชั่วโมงแสงแดด: โรงเรียนในพื้นที่ที่มีแดด (เช่นแอริโซนาหรือแคลิฟอร์เนีย) จะต้องใช้แผงควบคุมน้อยกว่าในภูมิภาคที่มีสภาพอากาศที่มีเมฆมาก (เช่นแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ) สถานที่ที่มีรังสีแสงอาทิตย์รายปีสูงจะสร้างพลังงานมากขึ้นต่อแผง

พื้นที่หลังคา: พื้นที่หลังคาที่มีอยู่สำหรับการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เป็นปัจจัยสำคัญ โรงเรียนขนาดใหญ่หรือวิทยาเขตที่มีพื้นที่หลังคาเพียงพอสามารถรองรับแผงได้มากขึ้นและสร้างพลังงานมากขึ้น โรงเรียนขนาดเล็กอาจต้อง จำกัด จำนวนแผงควบคุมหรือติดตั้งในหลายสถานที่

รูปแบบการใช้พลังงาน: การใช้พลังงานของโรงเรียนสามารถผันผวนได้ตามฤดูกาลกิจกรรมพิเศษหรือจำนวนคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในระหว่างชั้นเรียน จำเป็นต้องคำนึงถึงช่วงเวลาความต้องการพลังงานสูงสุดเมื่อคำนวณข้อกำหนดของแผงโซลาร์เซลล์

ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: หากโรงเรียนใช้การปฏิบัติที่ประหยัดพลังงาน (ไฟ LED, ระบบ HVAC ประหยัดพลังงาน ฯลฯ ) ก็สามารถลดการใช้พลังงานโดยรวมซึ่งจะช่วยลดจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่ต้องการ

คุณภาพของแผงโซลาร์เซลล์: ประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์มีผลกระทบโดยตรงต่อจำนวนแผงที่ต้องการ แผงที่มีประสิทธิภาพสูง (ซึ่งสามารถแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้าได้มากขึ้น) จะสร้างพลังงานมากขึ้นลดจำนวนแผงทั้งหมดที่ต้องการ

การจัดเก็บแบตเตอรี่: โรงเรียนที่ต้องการเพิ่มการลงทุนพลังงานแสงอาทิตย์อาจพิจารณาเพิ่มระบบจัดเก็บพลังงาน (แบตเตอรี่) เพื่อเก็บพลังงานส่วนเกินที่เกิดขึ้นในระหว่างวันเพื่อใช้ในเวลากลางคืน ในขณะที่สิ่งนี้จะเพิ่มค่าใช้จ่ายล่วงหน้า แต่ก็ช่วยให้พลังงานเป็นอิสระมากขึ้นและลดการพึ่งพากริด

ประโยชน์เพิ่มเติมของพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับโรงเรียน

การประหยัดต้นทุน: พลังงานแสงอาทิตย์สามารถลดค่าไฟฟ้าได้อย่างมีนัยสำคัญทำให้เงินทุนสำหรับการริเริ่มการศึกษาอื่น ๆ หรือการปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐาน โรงเรียนบางแห่งยังมีสิทธิ์ได้รับแรงจูงใจด้านภาษีการคืนเงินและเงินช่วยเหลือเพื่อชดเชยค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: โรงเรียนที่เปลี่ยนไปใช้พลังงานแสงอาทิตย์ช่วยลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งมีส่วนทำให้สภาพแวดล้อมที่สะอาดขึ้น ด้วยการใช้พลังงานหมุนเวียนโรงเรียนช่วยต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและส่งเสริมความยั่งยืนให้กับนักเรียน

คุณค่าทางการศึกษา: ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือการเรียนรู้ที่ยอดเยี่ยมสำหรับนักเรียน พวกเขาสามารถรวมเข้ากับหลักสูตรวิทยาศาสตร์เพื่อสอนนักเรียนเกี่ยวกับพลังงานหมุนเวียนความยั่งยืนและความสำคัญของการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล

ความเป็นอิสระด้านพลังงาน: แผงโซลาร์เซลล์ให้โรงเรียนที่มีความเป็นอิสระด้านพลังงานมากขึ้นโดยการป้องกันพวกเขาจากต้นทุนยูทิลิตี้ที่เพิ่มขึ้นและไฟฟ้าดับ ในภูมิภาคมีแนวโน้มที่จะหยุดชะงักพลังงานพลังงานแสงอาทิตย์สามารถให้แหล่งพลังงานสำรองที่เชื่อถือได้

บทสรุป

การกำหนดจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่โรงเรียนต้องการเพื่อตอบสนองความต้องการด้านพลังงานขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นที่ตั้งการใช้พลังงานและประสิทธิภาพของแผง ในตัวอย่างของเราโรงเรียนที่บริโภค 200,000 kWh ต่อปีจะต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ประมาณ 365 แผง อย่างไรก็ตามจำนวนนี้อาจแตกต่างกันไปตามสภาพท้องถิ่นและความต้องการเฉพาะของโรงเรียน

การลงทุนในพลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียง แต่ช่วยลดต้นทุนพลังงานของโรงเรียน แต่ยังแสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นในการพัฒนาอย่างยั่งยืนช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสร้างอนาคตที่สดใสสำหรับนักเรียน ด้วยความก้าวหน้าในเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์โรงเรียนหลายแห่งกำลังพบว่าประโยชน์ของการเปลี่ยนไปใช้พลังงานแสงอาทิตย์เกินดุลการลงทุนครั้งแรกทำให้เป็นตัวเลือกที่ชาญฉลาดสำหรับทั้งสิ่งแวดล้อมและชุมชน