Agrovoltaiklar - quyosh qurilmalarini qishloq xo'jaligi erlari yonida joylashtirish amaliyoti - erdan foydalanishni buzmasdan taqsimlangan toza energiyani joriy qilish usuli sifatida butun dunyoda tez-tez qabul qilinmoqda.
Oregon shtati universiteti tadqiqotiga ko'ra, quyosh va qishloq xo'jaligi energiyasini birgalikda joylashtirish Qo'shma Shtatlardagi jami elektr energiyasining 20 foizini ta'minlashi mumkin. Tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, agrovoltaiklarning keng ko'lamli o'rnatilishi ekinlar hosildorligiga "minimal" ta'sir ko'rsatgan holda har yili 330 ming tonna karbonat angidrid chiqindilarini kamaytirishga olib kelishi mumkin.
Tadqiqotga ko'ra, agrovoltaiklar uchun AQShda elektr energiyasi ishlab chiqarishning 20 foizini qoplash uchun Merilend shtatining kattaligidagi maydon kerak bo'ladi. Bu taxminan 13,000 1 kvadrat mil yoki AQShning hozirgi qishloq xo'jaligi ekinlarining 1 foizini tashkil qiladi. Global miqyosda, agar quyosh fotovoltaiklariga aylantirilsa, butun qishloq xo'jaligi erlarining XNUMX foizi dunyo uchun zarur bo'lgan energiyani ishlab chiqarishi mumkinligi taxmin qilinmoqda.
Agrovoltaik panellarni o'rnatishning ko'plab usullari mavjud. Eng keng tarqalgan usullardan biri - qishloq xo'jaligi uskunalari yoki chorva mollari ostida erkin harakatlanishi uchun joy ajratish uchun ob'ektni ko'tarishdir. Yana bir moda dizayn - fotovoltaik panellarni vertikal ravishda yo'naltirish, panellar qatorlari orasidagi keng ochiq joylarni qoldirishdir.
Qo'shma Shtatlar
Kaliforniyaning Somerset shahrida uzumzorga Germaniya tomonidan ishlab chiqilgan Sunzaun vertikal quyosh panellari o‘rnatildi. Sunstall o'rnatuvchisi mikroinverter va ikkita batareyaga ulangan 43 450 Vt modullardan iborat o'rnatishni ishlab chiqdi.
Minimalist dizayn ikkita qoziqga oddiy biriktirma qilish uchun modullar ramkalaridagi teshiklardan foydalangan, bu esa og'ir javonlar tizimiga ehtiyojni bartaraf etdi. Ikki yuzli quyosh modullari vertikal yo'naltirilgan massivning har ikki tomonida energiya ishlab chiqaradi.
Gorizontal yo'nalish bilan ishlab chiqilgan an'anaviy tizimlarda panellarni javon tizimiga o'rnatish uchun ishlatiladigan relslar odatda panelning mo'ljallangan o'lchamiga mos ravishda kesiladi. Agar panel o'lchami barcha boshqa komponentlarni sotib olish tugagandan so'ng o'zgarsa, relslar yangilangan panel o'lchamiga moslashish uchun qayta ishlab chiqilganda loyiha kechikishlarga duch kelishi mumkin. Sunzaun dizayni har bir stack orasidagi masofani sozlash orqali panel o'lchamidagi o'zgarishlarga osongina moslashish imkonini beradi. Agar kerak bo'lsa, panellarning balandligini erdan sozlash ham mumkin.
Germaniya
Leyptsig Amaliy fanlar universiteti olimlari g‘arb-sharqqa yo‘naltirilgan vertikal fotovoltaik tizimlarni ommaviy joylashtirishning Germaniya energiya bozoriga potentsial ta’sirini o‘rganishdi. Ular an'anaviy yerga o'rnatiladigan fotoelektr stansiyalarga qaraganda, bu qurilmalar qishloq xo'jaligi faoliyati bilan ko'proq integratsiyalashuvga imkon berish bilan birga, mamlakat tarmog'ini barqarorlashtirishga foydali ta'sir ko'rsatishi mumkinligini aniqladilar.
Olimlar vertikal fotovoltaik tizimlar quyosh quvvatini qish oylarida elektr energiyasiga eng yuqori talab va elektr ta'minoti ko'p bo'lgan soatlarga o'zgartirishi mumkinligini aniqladilar va shu bilan quyosh cheklanishini kamaytiradi.
"Agar 1 TVt quvvatga ega zaryadlash va zaryadsizlantirish quvvati va 1 TVt quvvatga ega elektr quvvati energiya tizimi modeliga integratsiyalangan bo'lsa, samaradorlik CO2 ni 2.1 Mt / a gacha tejashga kamayadi va vertikal modullarning 70 foizi sharqdan yo'naltiriladi. gʻarbga, 30 foizi janubga qiyshaygan”, dedilar. "Nihoyat, ba'zilar uchun vertikal elektr stantsiyalarining 70 foiziga erishish haqiqatga to'g'ri kelmaydigan bo'lib tuyulishi mumkin, ammo undan pastroq ko'rsatkich ham foydali ta'sir ko'rsatadi."
Yaponiya
Yaponiyada Luxor Solar KK nemis modul ishlab chiqaruvchisi Luxor Solar kompaniyasining sho‘ba korxonasi Eco Rice Niigata kompaniyasiga tegishli bo‘lgan guruchni qayta ishlash zavodining avtoturargohida 8.3 kVt quvvatga ega vertikal fotovoltaik tizim qurdi.
Luxor Solar KK boshqaruvchi direktori Uve Liebscher PV jurnaliga "Mashinalar vertikal tizimlar orasiga qo'yiladi" deb tushuntirdi. "Ushbu tizimning maqsadi qishda chidamlilik va qorning aks etishi tufayli qo'shimcha energiya samaradorligini ko'rsatishdir." Niigata esa qishda 2 yoki 3 metrgacha qor yog'adigan yuqori qorli hudud ekanligi bilan mashhur.
Janubga qaragan tizimda Luxor Solar kompaniyasining oʻzining hetero-boʻgʻinli quyosh modullari, shuningdek, Germaniyaning vertikal fotovoltaik mutaxassisi Next2Sunning oʻrnatish tizimlari va Yaponiyaning Omron kompaniyasining invertorlari mavjud. Vertikal yig‘ma tizim yonida joylashgan guruchni qayta ishlash zavodini elektr energiyasi bilan ta’minlaydi. Nagaoka shahri loyihani 2 million iyen (14,390 XNUMX dollar) bilan moliyalashtirdi.
"Vertikal o'rnatish qishloq xo'jaligining faqat minimal maydonidan foydalanadi, shu bilan birga ekinlarga tushadigan yorug'likning 85 foizidan ko'prog'ini saqlaydi, bu esa quyosh energiyasi va qishloq xo'jaligi o'rtasidagi optimal muvozanatni ta'minlaydi, bu Yaponiyada juda muhim narsa", - deya tushuntiradi u. "Bu bizga bug'doy, kartoshka yoki sholi kabi kommunal xo'jalik erlarida agrovoltaik tizimlarni keng miqyosda qurish imkonini beradi."
Frantsiya
Frantsiyada TotalEnergies va agrovoltaiklar bo'yicha mutaxassis InVivo 111 kVt quvvatga ega vertikal agrovoltaik namoyishchini ishga tushirdi. TotalEnergies kompaniyasining ta'kidlashicha, tajriba o'rnatish quyosh panellarining qishloq xo'jaligi hosildorligiga, shuningdek, biologik xilma-xillik, uglerod saqlash va saytning suv sifatiga ta'sirini o'rganadi.
"Biz yashil elektr energiyasi ishlab chiqarish, biogaz va qishloq xo'jaligi o'rtasida rivojlangan sinergiya bizning energiya va oziq-ovqat mustaqilligimizni kafolatlaydigan javoblardan biri ekanligiga aminmiz", dedi TotalEnergies Renouvelables France bosh direktori Tyerri Myuller.
Shvetsiya
Mälardalen universiteti (Shvetsiya) olimlari vertikal fotovoltaik loyihalarda mikroiqlimlarni tahlil qilishni osonlashtiradigan hisoblash suyuqliklari dinamikasi (CFD) modelini ishlab chiqdilar. CFD simulyatsiyalari agrivoltaik tizimlardagi mikroiqlimlarni tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan jismlar orqali va uning atrofidagi qattiq moddalar va gazlarning oqimi haqidagi murakkab tenglamalarni echish uchun ishlatiladi.
"Agrivoltaik (AV) tizim modellari tez-tez yangi AV tizimlarini loyihalash uchun, shuningdek qaror qabul qilish uchun ishlatiladi, chunki mikroiqlim o'zgarishlarini AV tizimining joylashuvi va yechimi asosida tahlil qilish / bashorat qilish mumkin", - tadqiqotchi Sebastyan Zaynalli dedi pv magazine.w
Tadqiqot vertikal fotovoltaik modullar bilan soyalangan er osti hududlarida quyosh nurlanishining intensivligining 38 foizga kamayganini kuzatdi.
Asosiy tamoyillar
AQShning qayta tiklanadigan energiya manbalari milliy laboratoriyasi agrovoltaiklarning muvaffaqiyati uchun beshta tamoyilni taklif qildi, jumladan:
Iqlim, tuproq va atrof-muhit sharoitlari: Joyning atrof-muhit sharoitlari quyosh energiyasini ishlab chiqarish uchun ham, kerakli ekinlar yoki o'simlik qoplami uchun ham mos bo'lishi kerak.
Konfiguratsiyalar, quyosh texnologiyalari va dizaynlari: Quyosh texnologiyasini tanlash, saytning joylashuvi va boshqa infratuzilmalar quyosh panellariga tushadigan yorug'lik miqdoridan tortib, kerak bo'lsa, traktor panellar ostidan o'tishi mumkinmi yoki yo'qligiga ta'sir qilishi mumkin. “Ushbu infratuzilma keyingi 25 yil davomida ishlaydi, shuning uchun uni maqsadli foydalanish uchun to'g'ri bajarish kerak. Loyihaning muvaffaqiyati bunga bog'liq bo'ladi, - deydi InSPIRE ustida ishlaydigan NREL tadqiqotchisi Jeyms Makkal.
O'simliklarni tanlash va etishtirish usullari, urug'lik va o'simliklar dizayni va boshqaruv yondashuvlari: Agrivoltaik loyihalari o'zlarining mahalliy iqlimida panellar ostida o'sadigan va mahalliy bozorlarda foydali ekinlarni yoki yer qoplamini tanlashi kerak.
Moslik va moslashuvchanlik: Agrovoltaiklar samarali qishloq xo'jaligi faoliyatini ta'minlash uchun quyosh batareyalari egalari, quyosh operatorlari va fermerlar yoki er egalarining qarama-qarshi ehtiyojlariga moslashtirilgan tarzda ishlab chiqilishi kerak.
Hamkorlik va hamkorlik: Har qanday loyiha muvaffaqiyatli bo'lishi uchun guruhlar o'rtasidagi muloqot va tushunish juda muhimdir.