Агравольтаіка - практыка размяшчэння сонечных установак побач з сельскагаспадарчымі ўгоддзямі - усё часцей прымаецца ва ўсім свеце як спосаб укаранення размеркаванай чыстай энергіі без шкоды для землекарыстання.
Паводле даследаванняў Універсітэта штата Арэгон, сумеснае размяшчэнне сонечнай і сельскагаспадарчай энергіі можа забяспечыць 20 працэнтаў ад агульнай вытворчасці электраэнергіі ў Злучаных Штатах. Па словах даследчыкаў, маштабная ўстаноўка агрывольтаікі можа прывесці да штогадовага скарачэння выкідаў вуглякіслага газу на 330 тысяч тон з «мінімальным» уздзеяннем на ўраджайнасць сельскагаспадарчых культур.
Згодна з даследаваннем, тэрыторыя памерам са штат Мэрыленд была б неабходная для аграэлектрыкі, каб пакрыць 20 працэнтаў вытворчасці электраэнергіі ў Злучаных Штатах. Гэта прыкладна 13,000 1 квадратных міль, або 1 працэнт ад цяперашніх сельскагаспадарчых плошчаў ЗША. У глабальным маштабе, паводле ацэнак, XNUMX працэнт усіх сельскагаспадарчых угоддзяў можа вырабляць неабходную свету энергію, калі іх перавесці на сонечныя фотаэлектрычныя ўстаноўкі.
Існуе мноства спосабаў ўстаноўкі агровольтаических панэляў. Адзін з найбольш распаўсюджаных метадаў - падняць аб'ект, каб вызваліць месца для сельскагаспадарчага абсталявання або жывёлы для свабоднага перамяшчэння пад ім. Яшчэ адна модная канструкцыя - арыентаваць фотаэлектрычныя панэлі вертыкальна, пакідаючы шырокія прасторы паміж радамі панэляў.
ЗША
У Сомерсеце, штат Каліфорнія, на вінаградніку былі ўстаноўлены нямецкія вертыкальныя сонечныя панэлі Sunzaun. Мантажнік Sunstall распрацаваў ўстаноўку, якая складаецца з 43 модуляў магутнасцю 450 Вт, злучаных з мікраінвертарам і двума батарэямі.
У мінімалісцкім дызайне выкарыстоўваліся адтуліны ў рамах модуляў для простага мацавання да дзвюх паль, што пазбягала неабходнасці ў цяжкіх стэлажах. Двухбаковыя сонечныя модулі вырабляюць энергію з абодвух бакоў вертыкальна арыентаванага масіва.
У традыцыйных сістэмах, спраектаваных з гарызантальнай арыентацыяй, рэйкі, якія выкарыстоўваюцца для мацавання панэляў на сістэме стэлажоў, звычайна выразаюцца ў адпаведнасці з меркаваным памерам панэлі. Калі памер панэлі зменіцца пасля завяршэння закупкі ўсіх астатніх кампанентаў, у праекце могуць узнікнуць затрымкі, пакуль рэйкі будуць перароблены ў адпаведнасці з абноўленым памерам панэлі. Канструкцыя Sunzaun дазваляе лёгка адаптавацца да змены памеру панэлі, рэгулюючы адлегласць паміж кожнай кладкай. Таксама пры неабходнасці можна рэгуляваць вышыню панэляў ад зямлі.
Германія
Навукоўцы з Лейпцыгскага ўніверсітэта прыкладных навук вывучылі патэнцыйны ўплыў масавага разгортвання вертыкальных фотаэлектрычных сістэм захад-ўсход на нямецкі энергетычны рынак. Яны выявілі, што гэтыя ўстаноўкі могуць аказаць дабратворны ўплыў на стабілізацыю электрасеткі краіны, адначасова дазваляючы больш інтэграваць з сельскагаспадарчай дзейнасцю, чым звычайныя наземныя фотаэлектрычныя ўстаноўкі.
Навукоўцы выявілі, што вертыкальныя фотаэлектрычныя сістэмы могуць зрушыць прадукцыйнасць сонечнай энергіі ў гадзіны найбольшага попыту на электраэнергію і большай колькасці паставак электраэнергіі ў зімовыя месяцы, тым самым памяншаючы абмежаванне сонечнай энергіі.
«Калі ў мадэль энергасістэмы інтэграваны назапашвальнік электраэнергіі ў 1 ТВт зараднай і разраднай магутнасці і 1 ТВт·гадз магутнасці, эфект зніжаецца да эканоміі CO2 да 2.1 Мт/год з 70 працэнтамі вертыкальных модуляў, арыентаваных з усходу. на захад і на 30 працэнтаў нахілены на поўдзень», — сказалі яны. «Нарэшце, хаця камусьці можа здацца нерэальным дасягнуць 70% вертыкальных электрастанцый, нават меншы паказчык аказвае дабратворны ўплыў».
Японія
У Японіі Luxor Solar KK, даччыная кампанія нямецкага вытворцы модуляў Luxor Solar, пабудавала вертыкальную фотаэлектрычную сістэму магутнасцю 8.3 кВт на паркоўцы завода па перапрацоўцы рысу, які належыць Eco Rice Niigata.
«Аўтамабілі будуць прыпаркаваныя паміж вертыкальнымі сістэмамі», — растлумачыў часопісу PV Уве Лібшэр, кіраўнік дырэктар Luxor Solar KK. "Мэта гэтай сістэмы - паказаць трываласць зімой і дадатковую энергетычную эфектыўнасць за кошт адлюстравання снегу". Ніігата, з іншага боку, вядомая тым, што з'яўляецца зонай высокай снегавой нагрузкі, дзе зімой выпадае да 2-3 метраў снегу».
Сістэма, якая выходзіць на поўдзень, уключае ўласныя гетэрапераходныя сонечныя модулі Luxor Solar, а таксама мантажныя сістэмы ад нямецкага спецыяліста па вертыкальнай фотаэлектрыцы Next2Sun і інвертары ад японскай Omron. Вертыкальная ўстаноўка будзе забяспечваць электраэнергіяй фабрыку па перапрацоўцы рысу, размешчаную побач з сістэмай. Горад Нагаока прафінансаваў праект з 2 мільёнамі ен (14,390 XNUMX долараў).
«Вертыкальная ўстаноўка выкарыстоўвае толькі мінімальную плошчу сельгасугоддзяў, захоўваючы пры гэтым больш за 85 працэнтаў святла, якое дасягае пасеваў, што забяспечвае аптымальны баланс паміж сонечнай энергіяй і сельскай гаспадаркай, што вельмі важна ў Японіі», — тлумачыць ён. «Гэта дазваляе нам будаваць аграэлектрычныя сістэмы на грамадскіх сельскагаспадарчых угоддзях, такіх як пшаніца, бульба або рыс, у вялікіх маштабах».
Францыя
У Францыі TotalEnergies і InVivo, спецыялісты па аграэлектрыцы, запусцілі дэманстратар вертыкальнай аграэлектрыкі магутнасцю 111 кВт. TotalEnergies заявіла, што пілотная ўстаноўка будзе даследаваць уплыў сонечных панэляў на ўраджайнасць сельскай гаспадаркі, а таксама біяразнастайнасць, назапашванне вугляроду і якасць вады на ўчастку.
«Мы перакананыя, што сінэргія паміж вытворчасцю экалагічна чыстай электраэнергіі, біягазам і сельскай гаспадаркай з'яўляецца адным з адказаў на забеспячэнне нашай энергетычнай і харчовай незалежнасці», - сказаў Цьеры Мюлер, генеральны дырэктар TotalEnergies Renouvelables France.
Швецыя
Навукоўцы з Універсітэта Мэлардалена (Швецыя) распрацавалі мадэль вылічальнай гідрадынамікі (CFD), якая палягчае аналіз мікраклімату ў вертыкальных фотаэлектрычных праектах. CFD-мадэляванне выкарыстоўваецца для вырашэння складаных ураўненняў пра паток цвёрдых рэчываў і газаў праз целы і вакол іх, якія можна выкарыстоўваць для аналізу мікраклімату ў аграэлектрычных сістэмах.
«Мадэлі агравольтаічных (AV) сістэм будуць часта выкарыстоўвацца для распрацоўкі новых AV-сістэм, а таксама для прыняцця рашэнняў, паколькі мікракліматычныя змены можна прааналізаваць/прагназаваць на аснове размяшчэння і рашэння AV-сістэмы», - даследчык Себасцьян Заіналі. распавёў pv magazine.w
Даследаванне выявіла 38-працэнтнае зніжэнне інтэнсіўнасці сонечнага выпраменьвання ў наземных участках, зацененых вертыкальнымі фотаэлектрычнымі модулямі.
Асноўныя прынцыпы
Нацыянальная лабараторыя аднаўляльных крыніц энергіі ЗША прапанавала пяць прынцыпаў поспеху агравольтаікі, у тым ліку:
Клімат, глеба і ўмовы навакольнага асяроддзя: экалагічныя ўмовы ў месцы павінны быць прыдатнымі як для сонечнай генерацыі, так і для жаданых культур або расліннага покрыва.
Канфігурацыі, сонечныя тэхналогіі і канструкцыі: выбар сонечнай тэхналогіі, планіроўка пляцоўкі і іншыя інфраструктуры могуць уплываць на ўсё: ад колькасці святла, якое дасягае сонечных панэляў, да таго, ці можа трактар пры неабходнасці праехаць пад панэлямі. «Гэтая інфраструктура будзе існаваць на зямлі на працягу наступных 25 гадоў, таму яна павінна быць зроблена ў адпаведнасці з меркаваным выкарыстаннем. Поспех праекта будзе залежаць ад гэтага», — кажа Джэймс МакКол, даследчык NREL, які працуе над InSPIRE.
Выбар сельскагаспадарчых культур і метады вырошчвання, канструкцыі насення і расліннасці, а таксама падыходы да кіравання: праекты Agrivoltaic павінны выбіраць культуры або почвопокровные культуры, якія квітнеюць пад панэлямі ў іх мясцовым клімаце і якія прыносяць прыбытак на мясцовых рынках.
Сумяшчальнасць і гнуткасць: Agrovoltaics павінна быць распрацавана такім чынам, каб адаптавацца да супярэчлівых патрэбаў уладальнікаў сонечных установак, аператараў сонечных батарэй і фермераў або землеўладальнікаў для забеспячэння эфектыўнай сельскагаспадарчай дзейнасці.
Супрацоўніцтва і партнёрства: каб любы праект быў паспяховым, камунікацыя і разуменне паміж групамі мае вырашальнае значэнне.
Крыніца: https://www.pv-magazine-mexico.com