En forskargrupp från Spanien och Italien har nyligen genomfört en studie om effekterna av olika systemkonfigurationer för bifacialagrovoltaiskt systemuppsättningar utplacerade i olivlundar. Teamet upptäckte att lutningsvinkeln på solcellsmodulerna i hög grad påverkar effektutbytet, medan höjden på modulerna spelar en avgörande roll för att öka jordbruksutbytet. Studien testade olika systemkonfigurationer med hjälp av mjukvarusimulering och raytracing-metoden för att noggrant modellera hur ljus interagerar med objekt.
Resultaten av denna studie är betydelsefulla för bönder och företag för förnybar energi som vill integrera solenergi i sin jordbruksverksamhet. Genom att optimera designen och placeringen av solcellsmoduler kan lantbrukare maximera sitt kraftutbyte samtidigt som de förbättrar grödans tillväxt och skörd.
I sin simulering har trädstammarna en radie på 0,25 m och en höjd på 1 m, medan kronan har en radie på 1 m och en höjd på 1,5 m. Den totala höjden anses vara 2,5 m, vilket representerar medelhöjden för olivträd i denna odlingsmetod. Bifacial-modellerna antogs ha en storlek på 1,755 mx 1,038 m och placeras på nav med en minsta höjd av 3 m för att säkerställa rörelsen hos skördemaskiner.
Temperaturen var inställd på 21 C och luftfuktigheten var 40 %, där simuleringen antog 16 timmars ljus per dag. För att beräkna avkastningen av olivträden utvärderades svaret av brutto-kolassimilering på absorberat ljus. Det indikerar kvanteffektiviteten av fotosyntesen i olivträd, vilket visar hur väl de omvandlar ljusenergi till kemisk energi.
Varje uppsättning mättes med lutningsvinklar på 0, 20, 40, 60, 80 och 90 grader och navhöjder på 3 m, 3,5 m, 4 m och 4,5 m. De tre olivsorterna valdes på grund av deras olika ljusrespons, eftersom de råder i olika geografiska områden. Picualoliver finns främst i Jaén, Manzanilla-oliver är endemiska i Spaniens Sevilla, och Chemlali-oliver finns i olika Medelhavsländer, särskilt Tunisien.
Topp land ekvivalent förhållande (LER), som kvantifierar markproduktiviteten för de kombinerade energi- och grödor, var 171 % av vad varje system skulle producera individuellt om det implementerades separat i samma område. Det uppnåddes vid en lutningsvinkel på 20 grader och 3 m. Den lägsta LER uppnåddes vid 90 grader, på en höjd av 4 m.
Användningen av agrovoltaiska system blir allt populärare i sektorn för förnybar energi på grund av deras potential att förbättra både hållbar energiproduktion och jordbruksproduktivitet. Genom att integrera solpaneler i jordbruksverksamheten kan bönder producera förnybar energi utan att offra värdefull mark som skulle kunna användas för växtodling.
