Zonnepanelen of dieselgestookte lichttorens voor off-grid-projecten
Zonnepanelen of dieselgestookte lichttorens voor off-grid-projecten
Kort antwoord: Op een zonnig terrein, tijdens een standaard nachttijd, is het operationele kostenplaatje van een zonnepanelen-gestookte lichttoren lager en er hoeft niemand iets aan te doen. Dieselgestookte lichttorens zijn de beste optie wanneer de batterijen niet genoeg energie opslaan of wanneer het niet genoeg zonlicht is. Een hybride variant vult deze lacune op. Kies op basis van de specifieke omstandigheden van het terrein, niet op basis van brochures.
Hoe duur is een dieselgestookte lichttoren per nacht?
De reputatie van dieselgestookte lichttorens is terecht: ze leveren veel licht en werken zolang er brandstof wordt toegevoegd. De totale kosten hangen af van het brandstofverbruik. Een typische lichttoren met vier lampen verbruikt ongeveer 0,5 tot 1,0 gallon diesel per uur (de specificaties verschillen per model); in een periode van 250 werkende nachten verbruikt zo’n lichttoren jaarlijks 1.500 tot 3.000 gallon diesel. Met een conversiefactor van 10,18 kg CO2 per gallon betekent dit dat er jaarlijks 15 tot 30 ton CO2 wordt uitgestoten, plus nog NOx en deeltjes die vrijkomen bij het verbranden van diesel.
Tip: Vergeet niet de extra kosten van onderhoud en vervanging van brandstof mee te rekenen.
Vervolgens worden de aantal contactmomenten met de verschillende onderdelen van de machine geteld. Het bijvullen van brandstof betekent dat er elke dag een brandstofwagen ter plekke komt of dat een medewerker met een kan met brandstof wordt ingezet. Het verschuiven van brandstof kan de grond verontreinigen en het risico van brand veroorzaken op de opslagterreinen. De motor vereist regelmatig oliewisselingen, het vervangen van filters en periodieke onderhoudsbeurten. De motor maakt veel lawaai ‘s nachts, waardoor klachten worden ingediend als de locatie zich bevindt in de buurt van woningen of een nachtkamp. Bovendien moet, wanneer de toren over grenzen wordt getransporteerd, ook de benodigde documentatie over de uitstootgegevens van de motor worden meegenomen; deze documentatie verschilt per regio.
Niets van dit alles maakt de dieseltoren een slecht apparaat… Het maakt de dieseltoren echter een apparaat dat dagelijks veel arbeidsinspanning en logistieke kosten met zich meebrengt.
Wat je met een zonnetoorn kunt bereiken…
De ‘solar tower’ vertoont juist het tegenovergestelde van alle hierboven genoemde aspecten: er is geen motor nodig om de panelen te openen of de mast te hijsen, en er is geen voorbereidende checklist behalve de ladingstoestand van de batterij. Een sensorkoppeling tussen zonsondergang en zonsopkomst en een programmeerbaar dimmenmechanisme zorgen ervoor dat het systeem onbeheerd kan werken. Omdat er geen motor is, zijn er ook geen onderhoudskosten (geen olie, geen filters, geen onderhoudsintervallen). Via mobiele of satellietverbindingen worden de ladingstoestand, de locatie en de algemene conditie van het systeem naar een telefoon gestuurd, zodat de sitebeheerder de installaties vanaf zijn kantoor kan controleren, in plaats van er zelf heen te rijden.
De energiebehoef wordt echter meestal onderschat door kopers. Het voortbewegen van vier 160-watt LED-lampen gedurende een nacht van 12 uur vereist ongeveer 7,7 kWh bruikbare energie. Met een autonoomie van drie nachten en een beschikbare batterijcapaciteit van 80% blijft er nog ongeveer 29 kWh over. Als er dagelijks 7,7 kWh energie wordt opgehaald (uit een gemiddelde zonnestroom van 4,5 uur per dag), is de totale beschikbare energie na verliezen nog steeds rond de 2,2 kW. Dit zijn de cijfers waar we ons bij het ontwerp houden – en dit is ook de reden waarom een solar tower die is ontworpen voor een standaard nachttijd niet uit energie raakt.
Het is ook belangrijk waar de zonnetoren worden gebruikt. Raffinaderijen, gassites en afgesloten tunnelcomplexen vereisen dat er geen hete uitstoot en open vonken zijn; zonnetoren voldoen aan deze eisen. Overheden en bedrijven belonen apparaten die geen uitstoot veroorzaken. Bovendien worden er geen vereisten gesteld voor de emissiecertificatie van de motoren wanneer zonnetoren worden gebruikt op internationaal niveau.
Waar zonnetoren niet werken
We verkopen zonnetoren, dus het is belangrijk om de beperkingen ervan eerlijk op te nemen:
- Winters in hoge breedtegraden: Korte dagen en een lage zonhoogte kunnen de dagelijkse opbrengst halveren of zelfs nog meer verminderen; de accu wordt nooit volledig opgeladen. Een zonnetoren die is ontworpen voor de zomerse omstandigheden wordt de hele winter onvoldoende beschenen door de zon.
- Regenbuien of lange periodes van bewolking: Drie bewolkte dagen vormen nog geen probleem, maar drie bewolkte weken wel. De accu dient als buffer, niet als brandstofreservoire.
- Continuële hoge energiebehoef: Groote werkterreinen en 24/7-operaties vereisen of een flot van zonnetoren of een onbeperkte beschikbaarheid aan diesel. Op een gegeven moment is het gebruik van dieselgeneratoren economischer.
- Kortetermijnhuurcontracten: Als de huurperiode twee weken duurt, winnen de zonnetoren met hun lagere aankoopkosten; de brandstofkosten hebben de tijd niet om op te lopen.
De hybride: eerst zonnenergie, als back-up de motor
De zonn-diesel-hybride-oplossing voorkomt problemen zonder dat de besparingen worden opgeofferd. Het energiebeheersysteem geeft de voorrang aan zonnenergie: overdag wordt de accu opgeladen en worden de LED-lampen gevoed, waardoor er tijdens het grootste deel van de bedrijfsuren helemaal geen brandstof wordt verbruikt. Pas wanneer de accu-spanning onder een bepaald niveau daalt tijdens langdurig bewolkt weer, start een compacte back-up-generator; deze stopt zodra de accu is opgeladen. Omdat de motor de accu oplaadt in plaats van de apparaten rechtstreeks te voeden, werkt de motor op zijn meest efficiënte manier – slechts voor een deel van de tijd die een dieselmotor nodig heeft om te werken.
Dit type systeem is ideaal voor bouwterreinen op hoge breedtegraden en in de winter, reparaties van vliegveldbanen, noodsituaties, hoogbeveiligde installaties, en vlootjes die overgaan op duurzame energiebronnen, terwijl er nog een motor als back-up beschikbaar is. Voor deze toepassingen is de motor een vorm van ‘verzekering’; de kosten van deze verzekering zijn lager als deze nauwelijks ooit wordt gebruikt.
Hoe wij kiezen…
| Toestand van het terrein | Advies | Reden |
|---|---|---|
| Zonnig gebied, standaard nachttijdsschijf | Uitsluitend zonnenergie | Geen brandstofverbruik, geen dagelijkse onderhoudsbeurtenissen |
| Geluidgevoelig of afgesloten gebied (rafinaderij, gasfabriek, tunnel) | Uitsluitend zonnenergie | Weinig geluid, geen uitstoot, geen vonken |
| Hoog breedtegraad, winter of langere periode met bewolking | Hybride systeem | Zonnenergie verzorgt de basisbehoef, motor voorziet de extra energie |
| Kritieke taken 24/7 (landingsbaanreparaties, reddingsacties, beveiliging) | Hybride of diesel | De betrouwbaarheid van het systeem is belangrijker dan de brandstofkosten |
| Korte huurperiode, beperkt kapitaalbudget | Diesel | De initiële kosten zijn lager voor een periode van twee weken |
Wat deze pagina niet behandelt:
Op deze pagina worden mobiele lichttorens voor off-grid-projecten vergeleken. Er wordt geen aandacht besteed aan tijdelijk verlichting dat is verbonden aan het elektriciteitsnet, ballonlichten, de fotometrie van lichtarmaturen, of de economische aspecten van aankoop versus huur. Wat de kosten betreft: onze TCO-calculator voor zonnenergie versus diesel berekent de totale kosten over de levensduur op basis van de brandstofprijzen en de gebruiksintensiteit; de CO2-vergelijkingstool quantificeert de verschillen in de uitstoot. De zonnelijke lichttorens die wij bouwen worden ontworpen volgens de hierboven beschreven logica: stuur ons de breedtegraad van de locatie en de gebruiksintensiteit, en wij bepalen vervolgens de juiste batterijen en zonnepanelen.