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?
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
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
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. 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 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. 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?
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
Atunci când cantitatea de lumină care cade pe o cultură atinge punctul de saturație a luminii, aceasta nu mai este optimă. Atât căldura, cât și frigul extrem necesită mai multă apă din partea culturilor, ceea ce le poate deteriora sau le poate încetini creșterea. Prin înclinarea panourilor solare pentru a direcționa cât mai multă lumină asupra culturii, sistemele fotovoltaice agricole (agrivoltaice) pot atenua stresul provocat de căldură și alte efecte negative ale vremii nefavorabile.
5.Asigurarea sustenabilității ecosistemelor
Prin interzicerea utilizării erbicidelor, a utilizării stupilor și a creșterii animalelor în perimetrul terenului și prin instalarea de garduri perimetrale de vegetație, sistemele agrivoltaice contribuie la dezvoltarea durabilă, precum și la protejarea și îmbunătățirea biodiversității și a ecosistemelor.
Implementarea cu succes a sistemului agrivoltaic
1.Proiectul Agri-PV al BayWa din Țările de Jos
În Babberich, Țările de Jos, BayWa r.e. a construit unul dintre primele sale site-uri comerciale Agri-PV. Proiectele pilot Agri-PV implementate de BayWa r.e. în Țările de Jos și Germania au contribuit la creșterea bazei de cunoștințe din acest sector. Grâul, cartofii, țelina, afinele, coacăzele roșii, zmeura, căpșunile și murele au fost principalele culturi studiate în cadrul acestor studii.
Datele au arătat că temperatura sub panouri a fost cu două până la cinci grade mai scăzută decât în cazul tehnicilor convenționale de grădinărit în zilele călduroase. Va fi mai puțin stres termic și se va pierde mai puțină apă prin evaporare din sol. Ca un bonus suplimentar, căldura a fost reținută chiar mai bine pe timp de noapte decât sub învelișurile de plastic pe care fermierii le folosesc acum pentru a menține fructele de pădure la cald (acest lucru ar putea duce la utilizarea mai puțin plastic în ferme).
2.Viticultura agrivoltaică în Franța de către Sun'Agri
Centrala a fost instalată în regiunea viticolă Hérault, în Piolenc, în cadrul unui program de evaluare a eficacității agrivoltaicelor în diverse medii agricole. Șase sute din cei o mie de metri pătrați de struguri plantați în cadrul programului experimental au fost umbriți de sistemul lor agrivoltaic flexibil.
Din cauza acestei scăderi a evapotranspirației, viile protejate de fotovoltaice au avut nevoie de 12-34% mai puțină apă. Configurația agrivoltaică a îmbunătățit, de asemenea, profilul aromatic al strugurilor, rezultând o creștere de 13% a antocianilor (pigmenți roșii) și o creștere de 9-14% a acidității.
Cu toate acestea, ar trebui să luați în considerare și partea negativă a agrivoltaicului
1.Sistemele agrivoltaice sunt complicate, necesitând mult timp și bani pentru a fi instalate și întreținute
Majoritatea fermierilor nu au cunoștințele tehnice necesare pentru a implementa sistemele agrivoltaice. Este posibil să fie nevoiți să apeleze la experți dacă se defectează ceva ce depășește capacitatea lor de a repara. Prin urmare, costul angajării unui profesionist poate fi inaccesibil pentru mulți dintre ei. Întreținerea sistemului solar este o cheltuială suplimentară pe care fermierii trebuie să o ia în calcul.
2. Unele terenuri agricole trebuie să fie sacrificate pentru a face loc sistemelor agrivoltaice
Deoarece sistemele agrivoltaice necesită, de asemenea, o anumită suprafață, acest lucru poate provoca un conflict între cele două atunci când vine vorba de extinderea terenurilor agricole. Cea mai mare provocare pentru progresul sistemelor agrivoltaice va fi pierderea continuă a terenurilor agricole. În funcție de tipul de cultură, de panourile solare etc., sistemele agrivoltaice vor necesita întotdeauna o anumită suprafață de teren agricol.
3. Umbra produsă de sistemele agrivoltaice poate afecta creșterea unor culturi
Nu toate plantele prosperă la umbră. Cele mai răspândite culturi, porumbul și grâul, sunt grav afectate de umbră. Salata, spanacul și roșiile sunt tolerante la umbră, dar nu sunt suficiente pentru a susține o populație uriașă. Prin urmare, este important să se găsească un echilibru rezonabil între producerea de energie electrică și cultivarea culturilor.
Pe tărâmul vibrant al agrivoltaicului, apare o sinergie armonioasă între tehnologie și natură, oferind o cale către un viitor mai durabil. În timp ce navigăm în interacțiunea complexă dintre energia solară și agricultură, să acceptăm promisiunea pe care o reprezintă pentru ecosisteme rezistente, productivitate sporită și o lume mai ecologică. Printr-o analiză atentă și inovație, agrivoltaica este pregătită să ne lumineze călătoria către o coexistență armonioasă a energiei și agriculturii.
Tehnologia și natura care lucrează împreună în agrivoltaică promit un viitor durabil. Maysun Solar este un pionier în industria energiei solare. Modulele Maysun Solar cu panouri semicupate, MBB, IBC și Shingled ale Maysun Solar au fost lider în industrie încă din 2008. Panourile lor solare complet negre, cu ramă neagră, argintii și sticlă pe sticlă funcționează bine și completează estetica arhitecturală. Depozitele, birourile și parteneriatele cu instalatori ale Maysun Solar se întind pe tot globul. Maysun Solar este resursa dumneavoastră fotovoltaică.
Referință:
1.Dinesh, H., & Pearce, J. M. (2016, February). The potential of agrivoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 54, 299–308. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.024
2.iseban. "Photovoltaic greenhouse and agricultural photovoltaic greenhouse". CVE. Retrieved 2023-02-26.
3."These solar panels pull in water vapor to grow crops in the desert". Cell Press. Retrieved 18 April 2022.
4.Movellan, Junko (10 October 2013). "Japan Next-Generation Farmers Cultivate Crops and Solar Energy". renewableenergyworld.com. Retrieved 2017-09-11.
5.Solar Power Europe Agrisolar Best Practices Guidelines Version 1.0, p.43 and p.46 Case study
6.Agrivoltaics, the advantages of combining renewables and agriculture
7.5 Major Agrivoltaics Disadvantages by Olivia Bolt，AGRICULTURE
8.Benefits of Agrivoltaics and 5 real-life examples of successful implementations by Laura Rodríguez
9.Agrivoltaics, the advantages of combining renewables and agriculture by Vector Renewables
S-ar putea să vă placă și:
