Self-Sufficient Farm Power Supply with Photovoltaics and Storage: Reducing Energy Costs Through On-Farm Solar Electricity

Author/s:
Klaus Engelmann

Benefits of the Practice

Energy efficiency
Lower costs
Knowledge building

Thematic Areas

Energy Management
English language

Summary for Practitioners on the Main Finding/s or Innovative Solution/s

This Practice Abstract is based on outputs generated through the Austrian Community of Practice on energy management and the Austrian Co-Design Innovation Experiment (CoDIE) within the ClimateSmartAdvisors project.

For agricultural advisors, understanding a farm’s electricity load profile is a key basis for assessing the economic viability of self-sufficient electricity supply, for example through photovoltaics. The load profile describes how electricity consumption is distributed over time and can vary significantly depending on the farming system and production methods.

Many farms have favourable conditions for the direct use of solar power. This is especially the case where electricity demand is highest when photovoltaic systems also generate the most electricity, particularly around midday in summer. This creates good opportunities to improve self-consumption and reduce electricity costs. However, in cattle and dairy farming, a larger share of electricity consumption often takes place in the early morning or evening, when little or no solar power is available. In such cases, self-use of solar electricity is more challenging.

Electricity storage systems can help address this challenge by storing surplus solar power and making it available later when production is low or absent. For farms, storage can increase self-consumption and help secure critical electricity uses, including in livestock housing. As storage technologies are developing quickly and costs may continue to decrease, advisors should regularly monitor technological and market developments in this area.

Advisors can use this knowledge to identify where photovoltaics and storage are most suitable, support farm-specific energy planning, and help farmers improve energy autonomy and efficiency.

Native language

Für landwirtschaftliche Berater:innen ist das Stromlastprofil eine zentrale Grundlage, um die Wirtschaftlichkeit einer Eigenstromversorgung – etwa durch Photovoltaik – beurteilen zu können. Das Stromlastprofil beschreibt den zeitlichen Verlauf des Stromverbrauchs eines Betriebes. Abhängig von Betriebszweig und Produktionsverfahren können sich die Lastprofile landwirtschaftlicher Betriebe deutlich unterscheiden.
Viele landwirtschaftliche Betriebe weisen grundsätzlich günstige Voraussetzungen für die direkte Nutzung von Solarstrom auf. Beispielsweise benötigen Lüftungssysteme und Kühlaggregate häufig genau dann die höchste Leistung, wenn Photovoltaikanlagen die größten Stromerträge liefern – insbesondere im Sommer rund um die Mittagszeit.
Herausfordernder ist die Eigenstromnutzung in Rinder- und Milchviehbetrieben. In diesen Betriebsformen fällt ein wesentlicher Teil des Stromverbrauchs zu Tageszeiten an, zu denen keine oder nur geringe Solarstromerträge verfügbar sind, etwa in den frühen Morgenstunden oder am Abend.

Berater:innen können insbesondere folgende Anwendungen als geeignete Einsatzbereiche identifizieren:
• Lüftungsanlagen in Schweine- und Geflügelmastställen
• Ganzjährig betriebene Kühllager in Obst- und Gartenbaubetrieben
• Klimatisierung von Ferienwohnungen oder Verkaufsräumen
• Beleuchtung in Schau-, Verkaufs- oder Ausschankräumen von Direktvermarktungsbetrieben während der Tageszeiten
• Automatisierte Melksysteme (Melkroboter) inklusive Reinigungsgeräte und Milchkühlung

Solarstromspeicher
Stromspeicher ermöglichen es, überschüssigen Solarstrom zwischenzuspeichern und zeitversetzt bereitzustellen, wenn keine oder nur geringe Solarstromproduktion stattfindet. Für landwirtschaftliche Betriebe können sie damit sowohl zur Erhöhung des Eigenverbrauchsanteils als auch zur Absicherung kritischer Verbraucher – beispielsweise in Stallanlagen – beitragen.
Die Entwicklung leistungsfähiger und wirtschaftlich tragfähiger Speichersysteme gilt als wichtiger Faktor für eine steigende Energieautonomie landwirtschaftlicher Betriebe. Der Markt für Stromspeicher entwickelt sich derzeit dynamisch und weist weiterhin beträchtliches Kostensenkungspotenzial auf. Für die Beratungspraxis empfiehlt es sich daher, technologische und preisliche Entwicklungen im Speicherbereich laufend zu beobachten.

Additional Information

Examples of suitable applications include ventilation systems in pig and poultry fattening houses, cold stores in fruit and horticultural businesses, air conditioning in holiday homes or sales rooms, lighting in showrooms or direct marketing areas during daylight hours, and automated milking systems including cleaning equipment and milk cooling.

CSA Community of Practice – Energy Management

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