Agrovoltaica – practica de a plasa instalații solare lângă terenurile agricole – este adoptată mai frecvent în întreaga lume ca o modalitate de a introduce energie curată distribuită, fără a compromite utilizarea terenurilor.
Potrivit cercetării de la Universitatea de Stat din Oregon, co-locarea energiei solare și agricole ar putea furniza 20% din totalul producției de electricitate în Statele Unite. Potrivit cercetătorilor, instalarea pe scară largă a agrovoltaicilor ar putea duce la o reducere anuală de 330 de mii de tone a emisiilor de dioxid de carbon, cu un impact „minim” asupra randamentelor culturilor.
Potrivit studiului, o zonă de dimensiunea statului Maryland ar fi necesară pentru ca agrovoltaicele să acopere 20% din producția de energie electrică din Statele Unite. Adică aproximativ 13,000 de mile pătrate, sau 1% din suprafața agricolă actuală din SUA. La scară globală, se estimează că 1% din toate terenurile agricole ar putea produce energia de care are nevoie lumea dacă ar fi convertit la solar fotovoltaic.
Există multe modalități de a instala panouri agrovoltaice. Una dintre cele mai comune metode este de a ridica instalația pentru a face loc pentru ca echipamentele agricole sau animalele să se deplaseze liber dedesubt. Un alt design la modă este orientarea panourilor fotovoltaice pe verticală, lăsând spații largi deschise între rândurile de panouri.
Statele Unite
În Somerset, California, pe o podgorie au fost instalate panouri solare verticale Sunzaun, proiectate în Germania. Instalatorul Sunstall a dezvoltat instalația, constând din 43 module de 450 W conectate la un microinvertor și două baterii.
Designul minimalist a folosit găuri în ramele modulelor pentru a realiza o atașare simplă la două grămezi, ceea ce a evitat necesitatea unui sistem de rafturi greu. Modulele solare bifaciale produc energie pe ambele părți ale matricei orientate vertical.
În sistemele tradiționale proiectate cu orientare orizontală, șinele utilizate pentru montarea panourilor pe sistemul de rafturi sunt de obicei tăiate pentru a se potrivi cu dimensiunea dorită a panoului. Dacă dimensiunea panoului se modifică după finalizarea achiziției tuturor celorlalte componente, proiectul poate suferi întârzieri în timp ce șinele sunt reproiectate pentru a se adapta la dimensiunea actualizată a panoului. Designul Sunzaun permite adaptarea cu ușurință la o schimbare a dimensiunii panoului prin ajustarea distanței dintre fiecare stivă. De asemenea, este posibil să reglați înălțimea panourilor de la sol dacă este necesar.
Germania
Oamenii de știință de la Universitatea de Științe Aplicate din Leipzig au studiat impactul potențial al implementării masive a sistemelor fotovoltaice verticale orientate vest-est pe piața energetică din Germania. Ei au descoperit că aceste instalații ar putea avea un efect benefic asupra stabilizării rețelei țării, permițând în același timp o mai mare integrare cu activitățile agricole decât centralele fotovoltaice convenționale la sol.
Oamenii de știință au descoperit că sistemele fotovoltaice verticale pot schimba performanța solară către orele de cea mai mare cerere de energie electrică și cea mai mare cantitate de energie electrică în lunile de iarnă, reducând astfel restricția solară.
”Dacă în modelul de sistem energetic este integrată un depozit de energie electrică de 1 TW de putere de încărcare și descărcare și 1 TWh de capacitate, efectul se reduce la o economie de CO2 de până la 2.1 Mt/a cu 70 la sută din modulele verticale orientate dinspre est. spre vest și 30 la sută înclinat spre sud”, au spus ei. „În sfârșit, deși poate părea nerealist pentru unii să atingă o rată de 70% din centralele electrice verticale, chiar și o rată mai mică are un impact benefic.”
Japonia
În Japonia, Luxor Solar KK, o subsidiară a producătorului german de module Luxor Solar, a construit un sistem fotovoltaic vertical de 8.3 kW în parcarea unei fabrici de procesare a orezului deținută de Eco Rice Niigata.
„Mașinile vor fi parcate între sistemele verticale””, a explicat Uwe Liebscher, directorul general al Luxor Solar KK, pentru revista PV. „Scopul acestui sistem este de a arăta durabilitatea în timpul iernii și performanța energetică suplimentară datorată reflectării zăpezii.” Niigata, pe de altă parte, este cunoscută pentru că este o zonă cu încărcare mare de zăpadă, cu până la 2 sau 3 metri de zăpadă iarna.”
Sistemul orientat spre sud dispune de module solare cu heterojoncție proprii ale Luxor Solar, precum și sisteme de montare de la specialistul german în fotovoltaic vertical Next2Sun și invertoare de la Omron din Japonia. Ansamblul vertical va furniza energie electrică unei fabrici de procesare a orezului situată lângă sistem. Orașul Nagaoka a finanțat proiectul cu 2 milioane de yeni (14,390 USD).
„O instalație verticală folosește doar un spațiu minim al terenului agricol, menținând în același timp mai mult de 85 la sută din lumina care ajunge la culturi, ceea ce asigură un echilibru optim între energia solară și agricultură, ceva crucial în Japonia”, explică el. „Acest lucru ne permite să construim sisteme agrovoltaice pe terenuri agricole de utilitate publică, cum ar fi pentru grâu, cartofi sau orez, la scară largă.”
Franţa
În Franța, TotalEnergies și InVivo, specialist în agrovoltaică, au lansat un demonstrator vertical de agrovoltaic de 111 kW. TotalEnergies a spus că instalația pilot va investiga impactul panourilor solare asupra randamentului agricol, precum și biodiversitatea, stocarea carbonului și calitatea apei din sit.
„Suntem convinși că sinergiile dezvoltate între producția de electricitate verde, biogaz și agricultură sunt unul dintre răspunsurile pentru a ne garanta independența energetică și alimentară”, a declarat Thierry Muller, CEO TotalEnergies Renouvelables France.
Suedia
Oamenii de știință de la Universitatea din Mälardalen (Suedia) au dezvoltat un model de dinamică computațională a fluidelor (CFD) care facilitează analiza microclimatelor în proiectele fotovoltaice verticale. Simulările CFD sunt folosite pentru a rezolva ecuații complexe despre fluxul de solide și gaze prin și în jurul corpurilor, care pot fi folosite pentru a analiza microclimatele din sistemele agrovoltaice.
„Modelele de sisteme agrovoltaice (AV) vor fi utilizate frecvent pentru proiectarea de noi sisteme AV, precum și pentru luarea deciziilor, deoarece schimbările microclimatice pot fi analizate/prevăzute pe baza locației și soluției sistemului AV”, cercetătorul Sebastian Zainalli. a spus pv magazine.w
Studiul a observat o scădere cu 38% a intensității radiației solare în zonele solului umbrite de modulele fotovoltaice verticale.
Principii cheie
Laboratorul Național de Energie Regenerabilă din SUA a oferit cinci principii pentru succesul agrovoltaicilor, inclusiv:
Clima, solul și condițiile de mediu: Condițiile de mediu ale unui loc trebuie să fie potrivite atât pentru generarea solară, cât și pentru culturile dorite sau acoperirea cu vegetație.
Configurații, tehnologii solare și design: Alegerea tehnologiei solare, amenajarea șantierului și a altor infrastructuri pot afecta totul, de la cantitatea de lumină care ajunge la panourile solare până la dacă un tractor, dacă este necesar, poate trece pe sub panouri. „Această infrastructură va fi pe teren în următorii 25 de ani, așa că trebuie făcută corect pentru utilizarea prevăzută. Succesul proiectului va depinde de el”, spune James McCall, un cercetător NREL care lucrează la InSPIRE.
Selecția culturilor și metodele de creștere, designul semințelor și vegetației și abordările de management: proiectele agrovoltaice ar trebui să selecteze culturi sau acoperiri de sol care prosperă sub panouri în climatul lor local și care sunt profitabile pe piețele locale.
Compatibilitate și flexibilitate: Agrovoltaica trebuie să fie proiectată într-un mod care să se adapteze nevoilor conflictuale ale proprietarilor de instalații solare, ale operatorilor solari și ale fermierilor sau proprietarilor de terenuri pentru a permite activități agricole eficiente.
Colaborare și parteneriate: Pentru ca orice proiect să aibă succes, comunicarea și înțelegerea între grupuri sunt cruciale.
O sursă: https://www.pv-magazine-mexico.com