Agrivoltaic: Combinația dintre panourile solare și agricultură

· Știri din Industrie

Veți citi:

  • Ce este agrivoltaica?
  • Câte tipuri de agrivoltaice?
  • Care sunt beneficiile agrivoltaicelor?
  • Implementările de succes ale agrivoltaicelor
  • Dezavantajele agrivoltaicului?

Agrivoltaica, care combină generarea de energie și expertiza agricolă, este un concept inovator în domeniul practicilor durabile. Această strategie nouă, care îmbină armonios tehnologia fotovoltaică solară (PV) cu agricultura tradițională, ar putea stimula practicile agricole inteligente și ar putea atenua schimbările climatice. Tehnologia agrivoltaică oferă speranța unui viitor mai verde și mai rezistent, prin reutilizarea terenurilor pentru energie și agricultură.

Vom investiga numeroasele varietăți, beneficii și implementări inspirate ale agrivoltaicului. Agrivoltaica, ca orice efort de transformare, are provocări care trebuie luate în considerare. Aflăm cum această tehnică unică poate schimba peisajele noastre agricole și energetice, explorând promisiunile și dezavantajele.

Ce este agrivoltaica

Ce este agrivoltaica?

Conceptul în creștere rapidă și extrem de promițător al agrovoltaicului se referă la dezvoltarea comună a aceleiași suprafețe de teren pentru energia solară fotovoltaică și agricultură, permițând coexistența a două industrii esențiale. În întreaga lume au fost deja create diverse varietăți de agrovoltaice, în ultimii ani apărând o gamă largă de modalități noi, care vor fi componente esențiale ale tranziției energetice și climatice.

Câte tipuri de agrivoltaice?

Există trei tipuri de bază de agrivoltaice, inclusiv panouri solare fixe deasupra culturilor, panouri solare ridicate, sere solare. Pe lângă acestea, oamenii de știință au dezvoltat și alte tipuri complexe, cum ar fi sistemele integrate și agrivoltaicele dinamice. Toate aceste varietăți au diverși factori care sunt utilizați pentru a maximiza cantitatea de energie solară absorbită atât de panouri, cât și de culturi. Unghiul de înclinare a panourilor solare este cea mai importantă variabilă în sistemele agrivoltaice. Alți factori luați în considerare pentru a determina amplasarea unui sistem agrivoltaic sunt culturile recoltate, înălțimea panourilor, iradierea solară și clima locală.

1.Panouri solare fixe deasupra culturilor

Panouri solare fixe deasupra culturilor

Majoritatea sistemelor agrovoltaice convenționale constau în panouri solare instalate permanent pe sau între câmpurile de culturi. Modificarea densității panourilor solare sau a unghiului de înclinare poate îmbunătăți eficiența instalației.

Instalarea permanentă a panourilor solare este cea mai frecventă metodă de implementare a sistemelor agrovoltaice pentru proiectele de mari dimensiuni (>5 MW). Acest tip de agrovoltaic îmbunătățește bunăstarea animalelor prin faptul că oferă acces ușor la umbră și permite, de asemenea, cultivarea florei permanente și a pășunilor între și sub panourile solare, care pot fi folosite pentru pășunat.

Prin ajustarea cantității de lumină și de umbră pe care o primesc culturile de dedesubt, structurile de urmărire solară creează un sistem agricol și energetic mai stabil. În plus, permite protejarea culturilor de condițiile meteorologice nefavorabile, îmbunătățind creșterea culturilor.

2.Panouri solare la un nivel superior

Panouri solare la un nivel superior

Panourile solare din această aplicație agrovoltaică sunt ridicate la o înălțime mai mare decât cea obișnuită. Acest lucru extinde înălțimea deasupra solului (adesea între 2,5 și 5 m, în funcție de obiectivele și cerințele proiectului). Acest lucru deschide calea pentru îmbunătățirea randamentului culturilor în zone precum livezile și viile.

Poate exista suficient spațiu pentru ca lumina să ajungă la culturi și plante între panourile solare, promovând o creștere sănătoasă. În plus, aceste panouri pot fi ridicate sau coborâte în funcție de cerințele proiectului, făcând posibilă trecerea echipamentelor de recoltare, a oamenilor și a altor obiecte.

3.Sere solare

Serele alimentate în întregime cu energie solară au fost o tendință populară în ultimii ani

Serele alimentate în întregime cu energie solară au fost o tendință populară în ultimii ani. Aceasta presupune instalarea de panouri fotovoltaice pe acoperișul serei, care generează energie regenerabilă ce poate fi reintrodusă în rețea, stocată sau utilizată pentru consumul și nevoile proprii ale serei (cum ar fi iluminatul, sistemul de irigare etc.) într-un mod care nu compromite producția.

4.Sisteme integrate

Cercetătorii din Arabia Saudită au dezvoltat un dispozitiv alimentat cu energie solară care utilizează un hidrogel nou pentru a cultiva spanac cu apă colectată din aer

Cercetătorii din Arabia Saudită au dezvoltat un dispozitiv alimentat cu energie solară care utilizează un hidrogel nou pentru a cultiva spanac cu apă colectată din aer. Cercetătorii au utilizat căldura produsă de generarea de energie cu ajutorul panourilor solare pentru a forța apa să iasă din hidrogel. Vaporii de apă se condensează în recipientul metalic de mai jos. În schimb, prin absorbția căldurii și scăderea temperaturii panourilor, hidrogelul poate crește eficiența sistemelor solare fotovoltaice cu până la 9%.

Acest design de ultimă generație oferă o opțiune ieftină și pe termen lung pentru îmbunătățirea siguranței aprovizionării cu alimente și apă în regiunile aride.

5.Agrivoltaic dinamic

Primul și cel mai elementar sistem dinamic a fost creat în Japonia cu un set fragil de panouri puse pe țevi subțiri pe suporturi fără fundații de beton

Primul și cel mai elementar sistem dinamic a fost creat în Japonia cu un set fragil de panouri puse pe țevi subțiri pe suporturi fără fundații de beton. Panourile sunt ușor de detașat și suficient de ușoare pentru a fi mutate sau modificate manual pe măsură ce se schimbă anotimpurile și agricultorul lucrează pământul. Pentru a rezista mai bine la vânt, a fost lăsat un spațiu mare între fiecare panou solar.

Poziția panourilor poate fi optimizată automat de unele tipuri mai noi de sisteme agrivoltaice, care utilizează un sistem de urmărire. De exemplu, compania elvețiană Insolight lucrează la panouri solare translucide statice cu un sistem de urmărire integrat. Concentrând lumina solară în celulele solare, modulul are, de asemenea, un mecanism dinamic de transmisie a luminii care poate fi ajustat pentru a răspunde cerințelor specifice ale agriculturii.

Care sunt avantajele agrivoltaicelor?

Care sunt avantajele agrivoltaicelor

1. Maximizarea potențialului solar și creșterea productivității energiei solare

Un studiu publicat recent a constatat că terenurile agricole, pășunile și zonele umede au toate un potențial fotovoltaic solar ridicat. Cercetarea a indicat, de asemenea, că nevoile energetice ale lumii pot fi satisfăcute prin electricitate solară cu doar 1% din terenurile agricole convertite la agrivoltaice. Cu toate acestea, producția și eficiența fermelor solare pot fi grav diminuate de căldura excesivă. Plantarea culturilor direct sub panourile fotovoltaice poate reduce temperatura de la suprafață și le poate menține funcționarea la eficiență maximă. Universitatea de Stat din Oregon a demonstrat că plantarea de culturi direct sub panourile solare îmbunătățește producția de energie electrică cu 10%.

2. Creșterea productivității terenurilor

Odată cu creșterea energiei solare fotovoltaice în întreaga lume, capacitatea fermierilor de a-și spori veniturile prin creșterea culturilor și crearea de energie durabilă devine din ce în ce mai esențială. Se preconizează că în 2021, capacitatea globală de energie fotovoltaică (PV) va crește cu 19% față de anul precedent, ajungând la un total de 843.086 MW, după cum a raportat Agenția Internațională pentru Energii Regenerabile (IRENA).

3. Reducerea evaporării și creșterea umidității solului pentru o mai bună creștere a culturilor

Prin blocarea soarelui, panourile solare pot economisi cheltuielile de udare cu până la 29%. Umiditatea solului este crescută și, ca urmare, nevoile de apă ale plantelor sunt satisfăcute.

4. Reducerea efectelor negative ale căldurii și ale vremii extreme asupra culturilor