Siccome i costi delle utenze sono una delle poche aree del bilancio di una scuola che non può essere tagliata senza influenzare negativamente l’esperienza degli studenti, un numero crescente di amministratori sta esplorando i vantaggi dell’energia solare per le scuole.
Le strutture scolastiche sono candidati eccellenti per la conversione solare, in particolare i grandi campus distribuiti su una vasta area geografica. Per le scuole, i pannelli solari possono facilmente compensare le bollette mensili. Con un’installazione più grande, può anche essere possibile passare al 100% di energia rinnovabile. Inoltre, l’energia solare nelle scuole rappresenta una grande opportunità di insegnamento che può arricchire il contenuto della classe con esempi reali dei benefici delle energie rinnovabili.
Le scuole hanno un vantaggio unico quando si tratta di energia solare a causa della struttura delle loro strutture. La maggior parte degli edifici scolastici negli Stati Uniti hanno tetti grandi e piatti che sono ideali per i sistemi solari fotovoltaici (PV) o termici. Inoltre, queste strutture hanno spesso parcheggi scolastici che potrebbero essere messi a uso produttivo con l’installazione di tettoie solari fotovoltaiche che sfruttano l’energia del sole e offrono il vantaggio aggiunto di ombreggiare i veicoli parcheggiati nelle giornate di sole.
Similmente, le scuole che hanno aree di terreno libero come parte del loro campus possono creare modesti parchi solari fotovoltaici per massimizzare ulteriormente la loro produzione energetica. L’opportunità di sfruttare al meglio gli spazi sottoutilizzati risparmiando denaro non dà agli amministratori alcuna ragione per non considerare l’energia solare per i loro bisogni energetici.
Quanta energia usa una scuola?
Il Dipartimento dell’Energia riferisce che i contribuenti spendono 6 miliardi di dollari in costi energetici per le scuole K-12 ogni anno. Questo è più di quanto viene speso per i libri di testo e i computer messi insieme, ed è la seconda spesa più alta dopo gli stipendi.
A causa dell’inefficienza dei sistemi attuali, i costi energetici delle scuole sono stimati a circa il 25% in più di quanto sia effettivamente necessario per il funzionamento quotidiano. Secondo SchoolEnergySaving.com, l’edificio scolastico medio negli Stati Uniti ha 42 anni. Questi vecchi edifici non sono stati progettati pensando alla popolazione studentesca di oggi. La tecnologia moderna ha aumentato significativamente i carichi energetici che una scuola deve soddisfare.
L’uso dell’energia nelle scuole è diviso come segue:
- Illuminazione: 26%
- Raffreddamento: 26%
- Apparecchiature per ufficio: 20%
- Altra energia: 10%
- Ventilazione: 7%
- Riscaldamento degli spazi: 5%
- Regolazione: 4%
- Cottura: 1%
- Riscaldamento acqua: 1%
L’energia solare fornisce un modo più efficiente per le scuole di soddisfare i loro bisogni energetici. Un singolo pannello solare al silicio produce tanta energia durante i suoi 30-40 anni di vita quanto una barra di combustibile nucleare. L’efficienza della produzione di energia si traduce in un risparmio sui costi e in sostanziali benefici ecologici. Per ogni 1 kW/ora di energia solare prodotta, 300 libbre di carbonio vengono tenute fuori dall’atmosfera.
Il ruolo dell’Arizona nell’ascesa dell’energia rinnovabile
Lo sviluppo della tecnologia dell’energia solare negli Stati Uniti ha preso il via durante l’embargo petrolifero del 1970. Con l’aumento dei prezzi del petrolio, la gente è diventata più interessata alle alternative accessibili.
L’Arizona è sempre stata un leader nell’energia solare, grazie al clima soleggiato dello stato. Infatti, l’ex governatore Janet Napolitano una volta ha detto che vedeva l’Arizona come avente il potenziale per diventare il Golfo Persico dell’energia solare.
Il primo campo solare su larga scala dell’Arizona ha aperto a Flagstaff nel 1997, seguito in rapida successione da progetti solari simili in tutto lo stato. L’Arizona Corporation Commission (ACC) ha stabilito il Renewable Energy Standard (RES) nel 2007 per fissare un obiettivo ambizioso per la percentuale di vendite di energia al dettaglio proveniente da fonti di energia rinnovabili. Entro il 2025, lo standard prevede il 15% di energia rinnovabile con il 4,5% di generazione distribuita da fonti rinnovabili.
Secondo la Solar Energy Industries Association, l’Arizona è al terzo posto per capacità solare fotovoltaica installata nelle scuole K-12 con 66.288 kW. L’Arizona è anche al quarto posto per le installazioni solari fotovoltaiche nelle scuole K-12, con 226 scuole che utilizzano l’energia solare come fonte di energia. Per le scuole che non stanno attualmente utilizzando l’energia solare come fonte di energia, si stima che il 99,1% potrebbe risparmiare denaro facendo il passaggio.
L’energia rinnovabile per le scuole come misura di risparmio
La ragione principale per cui le scuole stanno diventando più interessate all’uso dell’energia solare per soddisfare le loro esigenze energetiche è il desiderio di risparmiare denaro. La quantità di denaro che una singola scuola può risparmiare con il passaggio all’energia solare varia a seconda di fattori quali la posizione, le attuali richieste di energia e il tipo di sistema di energia solare installato. Tuttavia, le scuole di tutto il paese stanno riportando risparmi che sono stati sufficienti per proteggere i posti di insegnamento in mezzo ai tagli di bilancio, aggiornare la tecnologia ed espandere le opportunità extracurricolari per gli studenti nonostante il calo delle entrate fiscali. Quando ogni centesimo conta, l’energia solare rende più facile bilanciare il bilancio.
In Brighter Future: A Study on Solar in U.S. Schools Report, la Solar Energy Industries Association afferma che ci sono 3.752 scuole K-12 negli Stati Uniti con impianti solari. L’elettricità generata ogni anno da questi sistemi rappresenta un valore combinato di 77,8 milioni di dollari. Questo valore combinato è sufficiente per quasi 2.200 nuovi stipendi di insegnanti o 155.000 computer tablet per l’uso in classe.
In un articolo del 2012 apparso sul Wall Street Journal, il sovrintendente del distretto Scottsdale Unified Schools fuori Phoenix ha riferito che la scuola è passata all’energia solare perché le utenze erano l’unica area del bilancio con spazio per tagliare. Hanno sperimentato una diminuzione del budget di 20 milioni di dollari in due anni, con il 90% del loro budget per il personale, il 6% per l’energia e il 4% per le forniture. Con i risparmi derivanti dal passaggio all’energia solare, sono stati in grado di riportare in servizio sei insegnanti che erano stati precedentemente licenziati a causa dei tagli di bilancio.
Un altro importante vantaggio economico del passaggio all’energia solare è il prezzo affidabile e costante dell’energia. Il prezzo dell’energia convenzionale è vulnerabile alle fluttuazioni del mercato che rendono difficile stimare le spese di anno in anno, ma l’energia solare garantisce una bolletta mensile prevedibile. La stabilità in termini di prezzi dell’energia dà ai distretti con problemi di liquidità la fiducia di cui hanno bisogno per investire nella fornitura della migliore istruzione possibile per i loro studenti.
Opportunità educative associate all’uso dell’energia solare
Anche se il risparmio sui costi è spesso ciò che sprona gli amministratori a considerare l’uso dell’energia solare, le scuole stanno scoprendo che i sistemi forniscono un’opportunità educativa unica per gli studenti. È ben noto che gli studenti degli Stati Uniti hanno risultati inferiori agli standard accademici di altri paesi sviluppati. Un rapporto dell’Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico ha scoperto che gli studenti statunitensi hanno particolari difficoltà a tradurre situazioni di vita reale in termini matematici e a interpretare gli aspetti matematici dei problemi del mondo reale.
Siccome i pannelli solari sono un’aggiunta molto visibile a una scuola, forniscono un punto di partenza ideale per mostrare agli studenti come i loro studi si applicano alla vita quotidiana. Ecco alcuni esempi generali di come i sistemi di energia solare possono essere incorporati nelle lezioni in classe per studenti di tutte le età:
- Gli studenti possono usare i dati sulle prestazioni del sistema per calcolare quanta elettricità viene prodotta e quanti soldi la loro scuola sta risparmiando.
- Le capacità di risolvere problemi possono essere sviluppate investigando questioni come il modo in cui gli angoli di inclinazione e l’orientamento del sistema influenzano la produzione di energia.
- I progetti di ricerca possono esplorare argomenti come la fisica dell’energia solare rispetto alle fonti tradizionali di energia.
- Gli studenti possono prendere ciò che hanno imparato sull’energia solare per condurre un audit energetico di un’organizzazione locale senza scopo di lucro, utilizzando i dati di rendimento della loro scuola per fare raccomandazioni di risparmio per l’organizzazione senza scopo di lucro.
SunPower, leader nell’innovazione solare globale dal 1985, offre anche il programma SunPower Horizons per fornire opportunità agli studenti nei gradi K-12 così come per selezionate major STEM post-secondarie. Il programma Horizons include donazioni di pannelli SunPower per l’uso in classe, mentori e istruttori ospiti di SunPower, e piani di lezione sviluppati professionalmente che coprono vari argomenti relativi all’energia solare e all’efficienza energetica. Le scuole possono anche scegliere di approfittare delle opportunità sul campo, come gli stage e il service learning, così come le opportunità di sviluppo professionale per gli educatori.
Oltre a migliorare l’istruzione, i pannelli solari nelle scuole possono motivare gli studenti a esplorare un nuovo campo di carriera che altrimenti non avrebbero considerato. Il termine “posti di lavoro verdi” si riferisce a posizioni che si specializzano nell’uso di design e tecnologie rispettose dell’ambiente per migliorare la sostenibilità e promuovere la conservazione delle risorse naturali del nostro pianeta.
La Solar Energy Industries Association afferma che la crescente domanda di energia solare aggiungerà centinaia di migliaia di posti di lavoro verdi in settori come la ricerca, lo sviluppo, la costruzione, la produzione, il marketing e le vendite. Le scuole che implementano le lezioni sull’energia solare nel loro curriculum danno agli studenti un vantaggio quando decidono di perseguire questi tipi di opportunità di carriera.
Modellare la gestione ambientale per gli studenti
L’Agenzia per la protezione dell’ambiente (EPA) riferisce che l’elettricità è responsabile di più di 1/3 delle emissioni di gas serra negli Stati Uniti. Mentre il riciclaggio, il car pooling e l’evitare l’uso di prodotti usa e getta sono piccoli passi per aiutare l’ambiente, passare all’energia solare è il modo più semplice per fare una vera differenza nel futuro della Terra.
ThinkProgress afferma che se ogni scuola negli Stati Uniti sfruttasse appieno il suo potenziale solare, aggiungeremmo 5,4 gigawatt alla capacità solare attuale del paese di poco più di 16 gigawatt. Questo è sufficiente a soddisfare il fabbisogno energetico di un milione di case. In termini di riduzione delle emissioni di carbonio, sarebbe lo stesso beneficio che togliere un milione di veicoli passeggeri dalla strada.
Insegnanti e amministratori spesso servono come modelli di ruolo per gli studenti, in particolare nei distretti a basso reddito dove gli studenti sono privi di strutture di supporto familiare stabile. L’installazione di un sistema di energia solare dimostra un impegno verso la gestione ambientale che gli studenti cercheranno di emulare nella loro vita.
I vantaggi per le PR di un passaggio all’energia solare
Produrre la propria elettricità attraverso l’energia solare ha dimostrato di fornire eccellenti benefici di pubbliche relazioni sia per le scuole che per le imprese private. C’è un interesse crescente tra il pubblico in generale nel farsi coinvolgere personalmente nel salvare il pianeta. Una scuola che utilizza l’energia solare sarà una fonte di orgoglio per studenti, genitori e membri della comunità.
In un rapporto sulla crescente popolarità dei sistemi solari nelle scuole dell’Arizona, 91.5 KJZZ ha evidenziato la Desert Mountain High School di Scottsdale. Questa struttura utilizza un parcheggio coperto con pannelli solari per generare circa 1/5 del suo fabbisogno energetico. Gli amministratori riferiscono che gli studenti sono tanto entusiasti di essere una scuola “verde” quanto di avere un parcheggio coperto per i loro veicoli quando le temperature aumentano. La Madison No. 1 Middle School nel centro di Phoenix ha visto un simile fermento positivo dai suoi pannelli solari, con un cortile ombreggiato dai pannelli che si è trasformato in un posto che gli studenti vogliono davvero frequentare.
Usare l’energia solare per migliorare la risposta alle emergenze
Un vantaggio spesso trascurato dell’energia solare è la capacità di generare energia quando le condizioni di emergenza impediscono l’accesso alla rete di distribuzione. Avere una fonte affidabile di energia in caso di emergenza diventa cruciale se una scuola serve anche come centro di evacuazione della comunità.
Per esempio, durante la tempesta Sandy del 2012, la Midtown Community School di Bayonne, New Jersey ha usato il suo sistema di energia solare per mantenere i residenti al sicuro. Il loro sistema di energia solare è stato progettato per fornire energia ai sistemi di emergenza della scuola non appena la rete è andata giù, riducendo così il carico di lavoro del generatore diesel e allungando la loro limitata fornitura di carburante.
Pagare per i sistemi di energia solare
In sostanza, le scuole hanno due opzioni disponibili per finanziare il loro acquisto: proprietà diretta o proprietà di terzi. Per massimizzare il risparmio potenziale, ogni opzione dovrebbe essere completamente esplorata prima di prendere una decisione finale.
I modelli di proprietà diretta danno alla scuola il pieno controllo dell’installazione del sistema solare. Questo metodo fornisce alle scuole un risparmio immediato sulle loro bollette. Le scuole possono pagare l’acquisto attraverso la raccolta di fondi, donatori privati o sovvenzioni statali e altri incentivi. Inoltre, dato che l’installazione di pannelli solari si qualifica come un progetto di miglioramento del capitale, la proprietà diretta offre una rara possibilità di ottenere un risparmio del fondo generale attraverso un progetto di capitale.
Siccome le scuole non pagano le tasse, non sono ammissibili per i crediti d’imposta significativi associati all’installazione del sistema solare. Questi crediti possono ridurre il costo del sistema fino al 50%. La proprietà diretta dei pannelli solari può anche essere difficile da gestire per le scuole senza grandi riserve di cassa o un forte sostegno della comunità per il progetto.
La proprietà di terzi del sistema comporta che l’installazione sia di proprietà o gestita da un’altra entità. La scuola paga il proprietario per l’elettricità prodotta dai pannelli, spesso pagando un tasso più basso dei loro prezzi attuali di utilità. Le scuole possono stipulare un accordo di acquisto di energia (PPA) con una società nazionale o fare in modo che la comunità formi un’entità terza per possedere il sistema per conto della scuola. Un PPA di proprietà della comunità permette alle parti interessate di guadagnare un modesto ritorno sul loro investimento mentre si avvantaggiano degli incentivi fiscali disponibili.
La proprietà di terzi è perfetta per le scuole che non possono permettersi l’investimento iniziale nei pannelli, ma anche le scuole senza problemi di bilancio spesso trovano questa opzione attraente a causa dei crediti fiscali coinvolti. Sidwell Friends, la scuola privata di Washington, D.C. dove frequentano le figlie del presidente Barack Obama, ha usato un PPA di proprietà della comunità per l’installazione del suo sistema solare.
Tipi di soluzioni solari per le scuole
A seconda della natura della vostra struttura, gli amministratori scolastici che sono interessati a utilizzare l’energia rinnovabile nelle loro strutture hanno più opzioni di energia solare da considerare. Per esempio:
- Installazione solare sul tetto. Questa è l’opzione più comune scelta dalle scuole per la facilità di montaggio dei pannelli su un tetto piatto. Questi pannelli sono anche economici e richiedono una manutenzione minima.
- Copertura solare del parcheggio. Un’altra scelta popolare per le scuole, questo metodo di pannelli solari massimizza la produzione di energia dando al personale e agli studenti comodi spazi di parcheggio coperti.
- Installazione solare a palo. Più spesso utilizzato in situazioni in cui una struttura non ha abbastanza spazio disponibile sul tetto o i pannelli montati sul tetto non sono pratici, i pannelli solari montati su pali massimizzano l’esposizione alla luce solare. Tuttavia, richiedono un grande punto di terreno aperto.
- Installazione solare a terra. Una struttura con grandi aree di terreno aperto che ricevono una forte esposizione al sole per la maggior parte del giorno potrebbe scegliere pannelli a terra. Questi pannelli possono potenzialmente generare più energia di un sistema montato esclusivamente sul tetto, specialmente se includono un sistema opzionale di inseguimento progettato per massimizzare la generazione di energia durante il giorno.
- Sistemi fotovoltaici integrati nell’edificio. Una scuola che progetta di ristrutturare o espandere può scegliere di utilizzare sistemi fotovoltaici integrati nell’edificio per godere dei benefici dell’energia solare in modo discreto.
- Tende da sole ombreggianti. Se la vostra struttura dispone di tende da sole in aree ad alta esposizione al sole, i pannelli possono essere aggiunti per generare energia solare.
- Installazione di tettoie solari. I fienili degli autobus e altre strutture staccate possono generare energia solare, se necessario. Questa opzione offre tutti i vantaggi dei pannelli montati sul tetto senza richiedere una modifica dell’area dell’aula primaria.
- Installazione di un rifugio solare. Una fonte alternativa di energia solare, questi rifugi producono energia a prezzi accessibili, offrendo uno spazio coperto per campi da gioco, strutture sportive e altri spazi esterni del campus.
Siccome un sistema di energia solare si basa sulla luce del sole, produce meno energia durante le ore serali e nei giorni nuvolosi. Per questo motivo, la maggior parte delle scuole rimane collegata a una griglia di utilità in modo da poter attingere all’energia di riserva, se necessario, per evitare qualsiasi interruzione del servizio.
Se il sistema di pannelli solari genera energia in eccesso, questa energia rimanente viene rivenduta alla rete e viene utilizzata per alimentare altre imprese o case nella zona. La scuola riceve un credito sulla bolletta come compensazione.
SunPower Solar Systems
Empire Renewable Energy è specializzata nel fornire soluzioni solari SunPower a clienti commerciali e residenziali in tutto il sud-ovest. SunPower è un leader nell’industria dell’energia solare, avendo prodotto abbastanza celle solari negli ultimi 30 anni per circondare la Terra tre volte. L’azienda detiene oltre 500 brevetti, concentrandosi continuamente sulla creazione di modi innovativi per rendere l’energia rinnovabile più accessibile al pubblico.
Le celle solari SunPower convertono più luce solare in elettricità di qualsiasi altra tecnologia solare e offrono prestazioni superiori in condizioni di scarsa luminosità. Questo processo ad alta efficienza significa che i consumatori hanno bisogno di meno pannelli e meno spazio sul tetto per soddisfare le loro esigenze di energia. Con SunPower, anche le piccole scuole possono ridurre la loro bolletta elettrica.
Con qualsiasi sistema di energia solare, la durata è una preoccupazione primaria. I sistemi SunPower sono classificati al primo posto per quanto riguarda la durata nei test di terzi, con la garanzia che possono resistere alla grandine, alle temperature estreme e ai venti con forza da uragano. Ogni pannello SunPower ha anche una garanzia combinata di 25 anni sulla potenza e sul prodotto, che vi permette di acquistare con la massima fiducia.
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