Ερευνητές χαρτογράφησαν το δυναμικό Φ/Β για τη γεωργία σε παγκόσμια κλίμακα - Ειδικό επενδυτικό κόστος απόδοσης (pv-magazine.com)
Μια διεθνής ερευνητική ομάδα εξέτασε τα αγροβολταϊκά συστήματα, επισημαίνοντας τις προκλήσεις στον σχεδιασμό, την απόδοση των καλλιεργειών και την αποδοτικότητα των φωτοβολταϊκών, ενώ παράλληλα χαρτογράφησε το παγκόσμιο δυναμικό τους.
Πρόκειται για ολοκληρωμένη ανασκόπηση της τρέχουσας κατάστασης των αγροβολταϊκών συστημάτων καλλιέργειας σχεδόν ανά την υφήλιο.
Ζητούν καινοτόμες διατάξεις, στοχευμένη επιλογή καλλιεργειών και βελτιωμένη μοντελοποίηση για τη μεγιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης και της αποδοτικότητας της χρήσης γης.
«Η εργασία μας αναδεικνύει τις προκλήσεις και τα εμπόδια από 4 κρίσιμες οπτικές γωνίες που είναι απαραίτητες για την προώθηση του τομέα: σχεδιασμός συστήματος, απόδοση, ανάπτυξη και έρευνα.
Εκτός από την περιγραφή αυτών των προκλήσεων, προτείνουμε συγκεκριμένες κατευθύνσεις για έρευνα για την αντιμετώπιση των τρεχόντων περιορισμών των αγροβολταϊκών συστημάτων», δήλωσε η Silvia Ma Lu (συντάκτρια της έκθεσης) στο pv-magazine.com.
Ο Sebastian Zainali (συντάκτης της έκθεσης) πρόσθεσε: «Έχουμε χαρτογραφήσει και ταξινομήσει το δυναμικό των αγροβολταϊκών συστημάτων σε γεωργική γη παγκοσμίως, εκτιμώντας μια ετήσια παραγωγή περίπου 66 PWh έως 385 PWh εάν αναπτυχθούν στις πιο κατάλληλες περιοχές».
Οι πιθανές απώλειες
Στη μελέτη «Επιστημονικά σύνορα των αγροβολταϊκών συστημάτων καλλιέργειας», που δημοσιεύτηκε στο nature reviews clean technology, οι ερευνητές εξήγησαν ότι, από την άποψη του σχεδιασμού συστημάτων, η ενσωμάτωση υποστηρικτικών δομών και φωτοβολταϊκών μονάδων στις παραδοσιακές γεωργικές πρακτικές παρουσιάζει αρκετές προκλήσεις.
Αυτές περιλαμβάνουν πιθανές απώλειες στην απόδοση των καλλιεργειών, λειτουργικές δυσκολίες, κινδύνους ζημιάς σε φωτοβολταϊκά πλαίσια και γεωργικά μηχανήματα, καθώς και την αναπόφευκτη απώλεια γης που απαιτείται για τις υποστηρικτικές δομές.
Η αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων θα απαιτήσει καινοτόμες διατάξεις, φωτοβολταϊκά πλαίσια και εξαρτήματα προσαρμοσμένα για αγροβολταϊκά συστήματα, καθώς και τον εντοπισμό ειδών και ποικιλιών καλλιεργειών που ευδοκιμούν υπό διαφορετικές συνθήκες σκίασης και κλίματος.
Τι επηρεάζει η απόδοση των καλλιεργειών
Από την άποψη της απόδοσης των καλλιεργειών, η ομάδα τόνισε ότι τα φωτοβολταϊκά πλαίσια επηρεάζουν το φως, το μικροκλίμα και τις συνθήκες του εδάφους.
Με τη σειρά τους, αυτές επηρεάζουν τις φυσιολογικές αντιδράσεις και τα αποτελέσματα της απόδοσης που αφορούν συγκεκριμένες καλλιέργειες.
Αυτές οι επιδράσεις μπορούν είτε να ενισχύσουν είτε να μειώσουν την παραγωγικότητα, ανάλογα με παράγοντες όπως τα επίπεδα σκίασης, οι ποικιλίες καλλιεργειών και οι τοπικές κλιματικές συνθήκες.
Ειδικό επενδυτικό κόστος απόδοσης
Από την άποψη της απόδοσης των φωτοβολταϊκών, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα αγροβολταϊκά συστήματα έχουν υψηλότερο ειδικό επενδυτικό κόστος από τα συμβατικά φωτοβολταϊκά συστήματα εδάφους, με τις αυξήσεις κόστους να κυμαίνονται συνήθως από 20% έως 90%.
Αυτό οφείλεται κυρίως στις πιο σύνθετες και ενισχυμένες δομές στήριξης που απαιτούνται για την εξυπηρέτηση των γεωργικών δραστηριοτήτων.
Η ομάδα τόνισε επίσης τα οφέλη της συντοπισμού φωτοβολταϊκών συστημάτων και καλλιεργειών, σημειώνοντας ότι η επιλογή καλλιεργειών με βάση την ανακλαστικότητα μπορεί να επηρεάσει την ανάκλαση της ακτινοβολίας και την ενεργειακή απόδοση των φωτοβολταϊκών.
«Το μικροκλίμα που δημιουργείται από τις φωτοβολταϊκές μονάδες και τις καλλιέργειες μπορεί να βελτιώσει την απόδοση των φωτοβολταϊκών μειώνοντας τις θερμοκρασίες λειτουργίας των μονάδων μέσω της διαπνοής των καλλιεργειών», εξήγησε ο Ma Lu. «Οι χαμηλότερες πυκνότητες των μονάδων και οι συγκεκριμένες αγροβολταϊκές διαμορφώσεις, όπως οι κάθετες εγκαταστάσεις, μπορούν να μειώσουν τις θερμοκρασίες των ηλιακών κυψελών έως και 10 °C, ενισχύοντας περαιτέρω την απόδοση».
Παγκόσμια χαρτογράφηση
Οι ερευνητές χαρτογράφησαν το παγκόσμιο αγροβολταϊκό δυναμικό και προσδιόρισαν την Αφρική, την περιοχή Ασίας-Ειρηνικού και την Κεντρική και Νότια Αμερική ως χώρες που προσφέρουν το υψηλότερο δυναμικό για αυτά τα συστήματα.
«Εξετάσαμε τις τρέχουσες οδηγίες, τα πρότυπα, τους κανονισμούς και τις πολιτικές για τα αγροβολταϊκά συστήματα παγκοσμίως.
Η έρευνά μας δείχνει ότι η ακριβής πρόβλεψη της απόδοσης του συστήματος πριν από την εγκατάσταση είναι ζωτικής σημασίας, ειδικά για χώρες με στόχους απόδοσης καλλιεργειών όπως η Ιταλία, η Γαλλία, η Γερμανία και η Ιαπωνία.
Αυτό έχει αυξήσει τη ζήτηση για ακριβή εργαλεία μοντελοποίησης και προσομοίωσης ικανά να συνδέουν τον σχεδιασμό του συστήματος, τα εξαρτήματα, τη σκίαση, την ακτινοβολία του εδάφους, τις διακυμάνσεις του μικροκλίματος, την απόδοση των καλλιεργειών και την παραγωγή ενέργειας για τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού του συστήματος», δήλωσε ο Ma Lu.
www.worldenergynews.gr
