Agrovoltaik - amalan meletakkan pemasangan solar di sebelah tanah ladang - sedang diguna pakai lebih kerap di seluruh dunia sebagai cara untuk memperkenalkan tenaga bersih yang diagihkan tanpa menjejaskan penggunaan tanah.
Menurut penyelidikan dari Oregon State University, lokasi bersama tenaga solar dan pertanian boleh menyediakan 20 peratus daripada jumlah penjanaan elektrik di Amerika Syarikat. Menurut para penyelidik, pemasangan agrivoltaics berskala besar boleh menyebabkan pengurangan tahunan sebanyak 330 ribu tan pelepasan karbon dioksida dengan kesan "minimum" terhadap hasil tanaman.
Menurut kajian itu, kawasan sebesar negeri Maryland akan diperlukan untuk agrovoltaik untuk menampung 20 peratus daripada penjanaan elektrik di Amerika Syarikat. Itu kira-kira 13,000 batu persegi, atau 1 peratus daripada keluasan pertanian A.S. semasa. Pada skala global, dianggarkan 1 peratus daripada semua tanah ladang boleh menghasilkan tenaga yang diperlukan dunia jika ditukar kepada fotovoltaik solar.
Terdapat banyak cara untuk memasang panel agrovoltaik. Salah satu kaedah yang paling biasa adalah untuk meningkatkan kemudahan untuk memberi ruang kepada peralatan ladang atau ternakan untuk bergerak bebas di bawahnya. Satu lagi reka bentuk bergaya adalah untuk mengorientasikan panel fotovoltaik secara menegak, meninggalkan ruang terbuka yang luas di antara barisan panel.
Amerika Syarikat
Di Somerset, California, panel solar menegak Sunzaun rekaan Jerman telah dipasang pada ladang anggur. Pemasang Sunstall membangunkan pemasangan, yang terdiri daripada 43 modul 450 W yang disambungkan kepada mikroinverter dan dua bateri.
Reka bentuk minimalis menggunakan lubang dalam bingkai modul untuk membuat lampiran ringkas pada dua cerucuk, yang mengelakkan keperluan untuk sistem rak yang berat. Modul suria dwimuka menghasilkan tenaga pada kedua-dua belah tatasusunan berorientasikan menegak.
Dalam sistem tradisional yang direka bentuk dengan orientasi mendatar, rel yang digunakan untuk memasang panel pada sistem rak biasanya dipotong agar sesuai dengan saiz panel yang dimaksudkan. Jika saiz panel berubah selepas perolehan semua komponen lain telah selesai, projek mungkin mengalami kelewatan semasa rel direka bentuk semula untuk menampung saiz panel yang dikemas kini. Reka bentuk Sunzaun membolehkan anda menyesuaikan dengan mudah kepada perubahan dalam saiz panel dengan melaraskan jarak antara setiap tindanan. Ia juga mungkin untuk melaraskan ketinggian panel dari tanah jika perlu.
Jerman
Para saintis dari Universiti Sains Gunaan Leipzig telah mengkaji kesan potensi penggunaan besar-besaran sistem fotovoltaik menegak berorientasikan barat-timur di pasaran tenaga Jerman. Mereka telah mendapati bahawa pemasangan ini boleh memberi kesan yang baik untuk menstabilkan grid negara, sambil membenarkan integrasi yang lebih besar dengan aktiviti pertanian daripada loji fotovoltaik yang dipasang di tanah konvensional.
Para saintis mendapati bahawa sistem fotovoltaik menegak boleh mengalihkan prestasi suria ke arah jam permintaan elektrik tertinggi dan kebanyakan bekalan elektrik pada bulan-bulan musim sejuk, sekali gus mengurangkan sekatan suria.
”Jika storan elektrik sebanyak 1 TW kuasa pengecasan dan nyahcas serta 1 TWh kapasiti disepadukan ke dalam model sistem tenaga, kesannya dikurangkan kepada penjimatan CO2 sehingga 2.1 Mt/a dengan 70 peratus modul menegak berorientasikan dari timur ke barat dan 30 peratus condong ke selatan,” kata mereka. "Akhirnya, walaupun nampaknya tidak realistik untuk sesetengah orang mencapai kadar 70 peratus loji janakuasa menegak, malah kadar yang lebih rendah mempunyai kesan yang baik."
Jepun
Di Jepun, Luxor Solar KK, anak syarikat pengeluar modul Jerman Luxor Solar, membina sistem fotovoltaik menegak 8.3 kW di tempat letak kereta kilang pemprosesan beras milik Eco Rice Niigata.
"Kereta akan diletakkan di antara sistem menegak"" Uwe Liebscher, pengarah urusan Luxor Solar KK, menjelaskan kepada majalah PV. "Matlamat sistem ini adalah untuk menunjukkan ketahanan semasa musim sejuk dan prestasi tenaga tambahan disebabkan oleh pantulan salji." Niigata, sebaliknya, terkenal sebagai kawasan muatan salji yang tinggi, dengan salji setinggi 2 atau 3 meter pada musim sejuk.”
Sistem yang menghadap ke selatan menampilkan modul solar heterojunction Luxor Solar sendiri, serta sistem pelekap daripada pakar fotovoltaik menegak Jerman Next2Sun dan penyongsang daripada Omron Jepun. Pemasangan menegak akan membekalkan elektrik ke kilang pemprosesan beras yang terletak di sebelah sistem. Bandar Nagaoka membiayai projek itu dengan 2 juta yen ($14,390).
"Pemasangan menegak hanya menggunakan ruang minimum tanah ladang, sambil mengekalkan lebih daripada 85 peratus cahaya yang mencapai tanaman, yang memastikan keseimbangan optimum antara tenaga suria dan pertanian, sesuatu yang penting di Jepun," jelasnya. "Ini membolehkan kami membina sistem agrivolta di tanah ladang utiliti awam, seperti untuk gandum, kentang atau beras, secara besar-besaran."
Perancis
Di Perancis, TotalEnergies dan InVivo, pakar dalam agrovolta, telah melancarkan penunjuk agrivolta menegak 111 kW. TotalEnergies berkata pemasangan perintis itu akan menyiasat kesan panel solar ke atas hasil pertanian, serta biodiversiti, penyimpanan karbon dan kualiti air tapak.
"Kami yakin bahawa sinergi yang dibangunkan antara pengeluaran elektrik hijau, biogas dan pertanian adalah salah satu jawapan untuk menjamin tenaga dan kebebasan makanan kami," kata Thierry Muller, Ketua Pegawai Eksekutif TotalEnergies Renouvelables France.
Sweden
Para saintis dari Universiti Mälardalen (Sweden) telah membangunkan model dinamik bendalir pengiraan (CFD) yang memudahkan analisis iklim mikro dalam projek fotovoltaik menegak. Simulasi CFD digunakan untuk menyelesaikan persamaan kompleks tentang aliran pepejal dan gas melalui dan sekitar badan, yang boleh digunakan untuk menganalisis iklim mikro dalam sistem agrivolta.
"Model sistem Agrivoltaic (AV) akan kerap digunakan untuk reka bentuk sistem AV baharu, serta untuk membuat keputusan, kerana perubahan iklim mikro boleh dianalisis/diramalkan berdasarkan lokasi dan penyelesaian sistem AV," penyelidik Sebastian Zainalli memberitahu majalah pv.w
Kajian itu memerhatikan penurunan 38 peratus dalam keamatan sinaran suria di kawasan tanah yang dilorek oleh modul fotovoltaik menegak.
Prinsip utama
Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan AS menawarkan lima prinsip untuk kejayaan agrovoltaik, termasuk:
Iklim, tanah dan keadaan persekitaran: Keadaan persekitaran sesuatu tempat mestilah sesuai untuk kedua-dua penjanaan suria dan tanaman atau litupan tumbuh-tumbuhan yang dikehendaki.
Konfigurasi, teknologi suria dan reka bentuk: Pilihan teknologi suria, susun atur tapak dan infrastruktur lain boleh menjejaskan segala-galanya daripada jumlah cahaya yang sampai ke panel solar kepada sama ada traktor, jika perlu, boleh melalui di bawah panel. “Infrastruktur ini akan berada di lapangan untuk 25 tahun akan datang, jadi ia perlu dilakukan dengan betul untuk kegunaan yang dimaksudkan. Kejayaan projek akan bergantung padanya, "kata James McCall, seorang penyelidik NREL yang bekerja di InSPIRE.
Pemilihan tanaman dan kaedah penanaman, reka bentuk benih dan tumbuh-tumbuhan, dan pendekatan pengurusan: Projek agrivolta harus memilih tanaman atau penutup tanah yang tumbuh subur di bawah panel dalam iklim tempatan mereka dan yang menguntungkan di pasaran tempatan.
Keserasian dan fleksibiliti: Agrovoltaik mesti direka bentuk dengan cara yang menyesuaikan diri dengan keperluan bercanggah pemilik pemasangan solar, pengendali solar dan petani atau pemilik tanah untuk membolehkan aktiviti pertanian yang cekap.
Kerjasama dan Perkongsian: Untuk menjayakan sebarang projek, komunikasi dan persefahaman antara kumpulan adalah penting.
Suatu punca: https://www.pv-magazine-mexico.com