Os custos dos serviços públicos são uma das poucas áreas do orçamento de uma escola que não pode ser aparada sem afetar negativamente a experiência do aluno, um número crescente de administradores estão explorando os benefícios da energia solar para as escolas.
As instalações da escola são excelentes candidatos para a conversão solar, particularmente grandes campi espalhados por uma ampla área geográfica. Para as escolas, os painéis solares podem facilmente compensar as contas mensais de serviços públicos. Com uma instalação maior, pode até ser possível mudar para 100% de energia renovável. Além disso, a energia solar nas escolas apresenta uma grande oportunidade de ensino que pode enriquecer o conteúdo das aulas com exemplos reais dos benefícios das energias renováveis.
As escolas têm uma vantagem única quando se trata de energia solar, devido à estrutura das suas instalações. A maioria dos edifícios escolares nos Estados Unidos tem grandes telhados planos que são ideais para telhados solares fotovoltaicos (PV) ou sistemas solares térmicos. Além disso, essas instalações muitas vezes têm estacionamentos escolares que poderiam ser colocados em uso produtivo através da instalação de toldos solares fotovoltaicos que aproveitam a energia do sol e oferecem o benefício adicional de sombreamento de veículos estacionados em dias ensolarados.
Simplesmente, as escolas que têm áreas de terreno vago como parte de seu campus podem criar modestos parques solares fotovoltaicos para maximizar ainda mais sua produção de energia. A oportunidade de aproveitar ao máximo os espaços subutilizados enquanto economizam dinheiro não dá aos administradores nenhuma razão para não considerar a energia solar para suas necessidades energéticas.
Quanta energia uma escola usa?
O Departamento de Energia informa que os contribuintes gastam $6 bilhões em custos de energia para as escolas K-12 a cada ano. Isto é mais do que o que é gasto em livros e computadores combinados, e é o segundo maior gasto depois dos salários.
Aumento da ineficiência dos sistemas atuais, os custos de energia escolar são estimados em cerca de 25% a mais do que o que é realmente necessário para o funcionamento diário. De acordo com SchoolEnergySaving.com, o prédio médio da escola nos Estados Unidos tem 42 anos de idade. Estes edifícios envelhecidos não foram projetados tendo em mente a população estudantil atual. A tecnologia moderna aumentou significativamente as cargas de energia que uma escola tem de satisfazer.
O uso de energia escolar divide-se da seguinte forma:
- Luz: 26%
- Refrigeração: 26%
- Equipamento de escritório: 20%
- Outra energia: 10%
- Ventilação: 7%
- Aquecimento espacial: 5%
- Regulação: 4%
- Aquecimento: 1%
- Aquecimento de água: 1%
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Aquecimento solar proporciona uma forma mais eficiente para as escolas satisfazerem as suas necessidades energéticas. Um único painel solar de silício produz tanta energia durante a sua vida útil de 30 a 40 anos como uma vareta de combustível nuclear. A eficiência na geração de energia resulta em economia de custos, bem como em benefícios ecológicos substanciais. Para cada 1 kW/hr de energia solar produzida, 300 lbs de carbono são mantidos fora da atmosfera.
O papel do Arizona na ascensão da energia renovável
O desenvolvimento da tecnologia de energia solar nos Estados Unidos foi um grande impulso durante o Embargo Petrolífero dos anos 70. Com o aumento dos preços do petróleo, as pessoas se interessam mais por alternativas acessíveis.
Arizona sempre foi líder em energia solar, graças ao clima ensolarado do estado. Na verdade, a ex-governadora Janet Napolitano disse uma vez que via o Arizona como tendo potencial para se tornar o Golfo Pérsico da energia solar.
O primeiro campo solar em larga escala do Arizona foi aberto em Flagstaff em 1997, seguido em rápida sucessão por projetos solares similares em todo o estado. A Comissão da Corporação do Arizona (ACC) estabeleceu a Renewable Energy Standard (RES) em 2007 para estabelecer uma meta ambiciosa para a porcentagem de vendas de energia de varejo proveniente de fontes renováveis de energia. Até 2025, a norma exige 15% de energia renovável com 4,5% de geração distribuída a partir de fontes renováveis.
De acordo com a Associação das Indústrias de Energia Solar, o Arizona tem a classificação #3 para a capacidade solar fotovoltaica instalada da escola K-12 a 66.288 kW. O Arizona é também o #4 em instalações solares fotovoltaicas da escola K-12, com 226 escolas usando a energia solar como fonte de energia. Para as escolas que atualmente não estão utilizando energia solar como fonte de energia, estima-se que 99,1% poderiam economizar dinheiro fazendo a troca.
Energia Renovável para as Escolas como uma Medida de Economia de Custos
A razão principal pela qual as escolas estão se tornando mais interessadas no uso da energia solar para atender suas necessidades energéticas é o desejo de economizar dinheiro. A quantidade de dinheiro que uma escola individual pode economizar com uma mudança para a energia solar variará dependendo de fatores como localização, demanda energética atual e o tipo de sistema de energia solar instalado. No entanto, as escolas em todo o país estão reportando economias que têm sido suficientes para proteger posições de ensino em meio a cortes no orçamento, atualizar tecnologia e expandir oportunidades extracurriculares para os alunos, apesar da diminuição das receitas fiscais. Quando cada centavo conta, a energia solar facilita o equilíbrio do orçamento.
Em Futuro Mais Brilhante: Um Estudo sobre o Solar nas Escolas Americanas Relatório, a Associação das Indústrias de Energia Solar afirma que existem 3.752 escolas K-12 nos Estados Unidos com instalações solares. A eletricidade gerada anualmente por esses sistemas representa um valor combinado de $77,8 milhões. Este valor combinado é suficiente para quase 2.200 novos salários de professores ou 155.000 computadores tablet para uso em sala de aula.
Num artigo de 2012 publicado no The Wall Street Journal, o superintendente do distrito Escolas Unificadas de Scottsdale fora de Phoenix relatou que a escola mudou para energia solar porque os serviços públicos eram a única área no orçamento com espaço para cortar. Eles experimentaram uma redução de 20 milhões de dólares no orçamento em dois anos, com 90% do seu orçamento indo para o pessoal, 6% indo para energia e 4% indo para suprimentos. Com a poupança da sua mudança para a energia solar, eles foram capazes de trazer de volta seis professores que foram anteriormente dispensados devido a cortes orçamentais.
Um outro benefício económico importante de uma mudança para a energia solar é a fiabilidade e a consistência dos preços da energia. O preço da energia convencional é vulnerável às flutuações do mercado que tornam difícil estimar os gastos de ano para ano, mas a energia solar garante uma conta mensal previsível de serviços públicos. A estabilidade em termos de preços da energia dá aos distritos com dificuldades de caixa a confiança de que precisam para investir na melhor educação possível para seus alunos.
Oportunidades Educativas Associadas ao Uso da Energia Solar
Embora a economia de custos seja muitas vezes o que estimula os administradores a olhar para o uso da energia solar, as escolas estão descobrindo que os sistemas fornecem uma oportunidade educacional única para os alunos. É bem conhecido que os estudantes nos Estados Unidos têm um desempenho abaixo dos padrões acadêmicos de outros países desenvolvidos. Um relatório da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico descobriu que os estudantes americanos têm particular dificuldade em traduzir situações da vida real em termos matemáticos e interpretar os aspectos matemáticos dos problemas do mundo real.
Posto que os painéis solares são uma adição altamente visível a uma escola, eles fornecem um ponto de partida ideal para mostrar aos estudantes como seus estudos se aplicam à vida cotidiana. Aqui estão alguns exemplos gerais de como os sistemas de energia solar podem ser incorporados nas aulas em sala de aula para alunos de todas as idades:
- Os alunos podem usar dados de desempenho do sistema para calcular quanta eletricidade está sendo produzida e quanto dinheiro sua escola está economizando.
- As habilidades de resolução de problemas podem ser desenvolvidas investigando questões como como como os ângulos de inclinação e orientação do sistema afetam a produção de energia.
- Projetos de pesquisa podem explorar tópicos como a física da energia solar em comparação com as fontes tradicionais de energia.
- Os alunos podem pegar o que aprenderam sobre energia solar para conduzir uma auditoria energética de uma organização local sem fins lucrativos, usando os dados de desempenho da sua escola para fazer recomendações de economia de custos para a organização sem fins lucrativos.
SunPower, líder em inovação solar global desde 1985, também oferece o programa SunPower Horizons para fornecer oportunidades para os alunos das séries K-12, bem como selecionar as disciplinas de STEM pós-secundário. O programa Horizons inclui doações do painel SunPower para uso em sala de aula, mentores e instrutores convidados da SunPower, e planos de aula desenvolvidos profissionalmente cobrindo vários tópicos relacionados com energia solar e eficiência energética. As escolas também podem escolher tirar proveito de oportunidades de campo como estágios e aprendizagem de serviços, bem como oportunidades de desenvolvimento profissional para educadores.
Além de melhorar a educação, os painéis solares nas escolas podem motivar os alunos a explorar um novo campo de carreira que de outra forma não teriam considerado. O termo “empregos de colarinho verde” refere-se a posições especializadas no uso de design e tecnologia ambientalmente conscientes para melhorar a sustentabilidade e promover a conservação dos recursos naturais do nosso planeta.
A Associação das Indústrias de Energia Solar afirma que a crescente demanda por energia solar irá adicionar centenas de milhares de empregos de colarinho verde em áreas como pesquisa, desenvolvimento, construção, fabricação, marketing e vendas. As escolas que implementam aulas de energia solar em seus currículos dão aos alunos uma vantagem quando decidem seguir esses tipos de oportunidades de carreira.
Modeleling Environmental Stewardship for Students
A Agência de Proteção Ambiental (EPA) informa que a eletricidade é responsável por mais de 1/3 das emissões de gases de efeito estufa nos Estados Unidos. Enquanto a reciclagem, o carpooling e evitar o uso de produtos descartáveis são pequenos passos para ajudar o meio ambiente, a mudança para a energia solar é a maneira mais fácil de fazer uma diferença real no futuro da Terra.
ThinkProgress afirma que se cada escola nos Estados Unidos aproveitasse ao máximo o seu potencial solar, adicionaríamos 5,4 gigawatts à capacidade solar atual do país de pouco mais de 16 gigawatts. Isto é o suficiente para satisfazer as necessidades energéticas de um milhão de lares. Em termos de redução de emissões de carbono, seria o mesmo benefício que tirar um milhão de veículos de passageiros da estrada.
Os professores e administradores muitas vezes servem como modelos para os estudantes, particularmente nos distritos de menor renda, onde os estudantes não têm estruturas estáveis de apoio familiar. A instalação de um sistema de energia solar demonstra um compromisso com a gestão ambiental que os estudantes procurarão imitar em suas próprias vidas.
Os benefícios de uma mudança para a energia solar
Produzir sua própria eletricidade através da energia solar tem provado fornecer excelentes benefícios de relações públicas tanto para escolas como para empresas privadas. Há um interesse crescente entre o público em geral em se envolver pessoalmente na salvação do planeta. Uma escola que usa energia solar será uma fonte de orgulho para estudantes, pais e membros da comunidade.
Em um relatório sobre a crescente popularidade dos sistemas solares nas escolas do Arizona, 91,5 KJZZ destacou a Desert Mountain High School em Scottsdale. Esta instalação usa estacionamento coberto com painéis solares para gerar cerca de 1/5 de suas necessidades energéticas. Os administradores relatam que os alunos estão tão entusiasmados em ser uma escola “verde” quanto em ter estacionamento coberto para seus veículos quando as temperaturas sobem. Madison No. 1 Middle School na Central Phoenix tem visto um zumbido positivo semelhante de seus painéis solares, com um pátio sombreado de painéis se transformando em um lugar que os alunos realmente querem sair.
Usando energia solar para melhorar a resposta a emergências
Um benefício frequentemente negligenciado da energia solar é a capacidade de gerar energia quando as condições de emergência impedem o acesso a uma rede de serviços públicos. Ter uma fonte confiável de energia em uma emergência torna-se crucial se uma escola também serve como um centro de evacuação da comunidade.
Por exemplo, durante a Superstorm Sandy em 2012, Midtown Community School em Bayonne, New Jersey usou seu sistema de energia solar para manter os residentes seguros. O seu sistema de energia solar foi concebido para fornecer energia aos sistemas de emergência da escola assim que a rede foi abaixo, reduzindo assim a carga de trabalho do gerador a diesel e esticando o seu limitado fornecimento de combustível.
Pagamento para Sistemas de Energia Solar
Essencialmente, as escolas têm duas opções disponíveis para financiar a sua compra: propriedade directa ou propriedade de terceiros. Para maximizar as economias potenciais, cada opção deve ser totalmente explorada antes de tomar uma decisão final.
Modelos de propriedade direta dão à escola o controle total da instalação do sistema solar. Este método proporciona às escolas uma economia imediata nas suas contas de serviços públicos. As escolas podem pagar pela compra através de angariação de fundos, doadores privados ou subsídios estatais e outros incentivos. Além disso, como a instalação de painéis solares se qualifica como um projeto de melhoria de capital, a propriedade direta oferece uma chance rara de obter economia geral de fundos através de um projeto de capital.
Desde que as escolas não paguem impostos, elas não são elegíveis para os créditos fiscais significativos associados à instalação do sistema solar. Estes créditos podem reduzir o custo do sistema em até 50%. A propriedade direta de painéis solares também pode ser difícil de gerenciar para escolas sem grandes reservas de dinheiro ou forte apoio da comunidade para o projeto.
A propriedade de terceiros do sistema envolve que a instalação seja de propriedade ou operada por outra entidade. A escola paga ao proprietário pela eletricidade produzida pelos painéis, muitas vezes pagando uma taxa mais baixa do que seus preços atuais de serviços públicos. As escolas podem firmar um Contrato de Compra de Energia (PPA) com uma empresa nacional ou fazer com que a comunidade forme uma entidade terceira para ser proprietária do sistema em nome da escola. Um PPA de propriedade da comunidade permite que as partes interessadas obtenham um retorno modesto sobre seu investimento enquanto aproveitam ao máximo os incentivos fiscais disponíveis.
A propriedade de terceiros é perfeita para escolas que não podem pagar o investimento inicial nos painéis, mas mesmo escolas sem questões orçamentárias frequentemente acham essa opção atraente devido aos créditos fiscais envolvidos. Sidwell Friends, a escola particular em Washington, D.C., onde as filhas do Presidente Barack Obama freqüentam, usou um PPA de propriedade da comunidade para a instalação de seu sistema solar.
Tipos de Soluções Solares para Escolas
Dependente da natureza de suas instalações, os administradores escolares que estão interessados em usar energia renovável em suas instalações têm várias opções de energia solar a considerar. Por exemplo:
- Instalação Solar no Telhado. Esta é a opção mais comum que as escolas selecionam devido à facilidade de montagem de painéis em um telhado plano. Estes painéis também são económicos e requerem uma manutenção mínima.
- Parque de estacionamento Solar Canopy. Outra escolha popular para as escolas, este método de painel solar maximiza a produção de energia, dando ao pessoal e aos alunos vagas de estacionamento cobertas convenientes.
- Instalação Solar de Montagem em Pólo. Mais frequentemente usado em situações em que uma instalação não tem espaço suficiente disponível no telhado ou painéis de montagem no telhado são impraticáveis, painéis solares de montagem em poste maximizam a exposição à luz solar. No entanto, eles requerem uma grande área de terreno aberto.
- Instalação Solar de Montagem em Pólo. Uma instalação com grandes áreas de terreno aberto que recebem forte exposição solar durante a maior parte do dia pode escolher os painéis solares de montagem no solo. Estes painéis podem potencialmente gerar mais energia do que um sistema exclusivamente montado no telhado, especialmente se incluírem um sistema de rastreamento opcional projetado para maximizar a geração de energia ao longo do dia.
- Sistemas FV Integrados no Edifício. Um planejamento escolar para remodelar ou expandir pode optar por usar sistemas fotovoltaicos integrados ao edifício para aproveitar os benefícios da energia solar de forma discreta.
- Toldo Solar de Sombreamento. Se a sua instalação tem toldos em áreas com alta exposição solar, painéis podem ser adicionados para gerar energia solar.
- Instalação de Abrigos Solares. Os celeiros de ônibus e outras instalações isoladas podem gerar energia solar, se necessário. Esta opção oferece todos os benefícios dos painéis montados no telhado sem necessidade de modificação da área primária da sala de aula.
- Instalação de Abrigo Solar. Uma fonte alternativa de energia solar, estes abrigos produzem energia de forma acessível enquanto oferecem um espaço coberto para parques infantis, instalações desportivas e outros espaços exteriores do campus.
Desde que um sistema de energia solar depende da luz solar, ele produz menos energia durante as horas da noite e em dias nublados. Por esta razão, a maioria das escolas permanecem ligadas a uma rede de abastecimento de energia para que possam retirar energia de reserva conforme necessário para evitar qualquer interrupção de serviço.
Se o sistema de painéis solares gerar qualquer excesso de energia, esta energia restante é vendida de volta à rede e é usada para alimentar outras empresas ou casas dentro da área. A escola recebe um crédito na sua conta de luz como compensação.
SunPower Solar Systems
Empire Renewable Energy é especializada em fornecer soluções solares SunPower para clientes comerciais e residenciais em todo o Sudoeste. A SunPower é líder na indústria de energia solar, tendo produzido células solares suficientes nos últimos 30 anos para circundar a Terra três vezes. A empresa detém mais de 500 patentes, concentrando-se continuamente na criação de formas inovadoras de tornar a energia renovável mais acessível ao público.
SunPower células solares convertem mais luz solar em electricidade do que qualquer outra tecnologia solar e oferecem um desempenho superior em condições de pouca luz. Este processo de alta eficiência significa que os consumidores necessitam de menos painéis e menos espaço no telhado para satisfazer as suas necessidades energéticas. Com SunPower, mesmo escolas pequenas podem reduzir sua conta de eletricidade.
Com qualquer sistema de energia solar, a durabilidade é uma preocupação primária. Os sistemas SunPower são classificados como # 1 em durabilidade em testes de terceiros, com garantias de que eles podem resistir a granizo, temperaturas extremas e ventos fortes de furacões. Cada painel SunPower também vem com uma garantia combinada de 25 anos de potência e produto, permitindo-lhe comprar com total confiança.
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