Μελέτη ερευνητικής ομάδας στο Agricute Victoria Research στην Αυστραλία, διαπίστωσε ότι τα εναέρια ηλιακά πάνελ μείωσαν τις ζημιές από τον ήλιο και το χαλάζι, αλλά και την απόδοση των καρπών και το κοκκινωπό χρωματισμό
Μια τετραετής μελέτη ερευνητικής ομάδας στο Agricute Victoria Research στην Αυστραλία, διαπίστωσε ότι τα εναέρια ηλιακά πάνελ σε έναν αυστραλιανό οπωρώνα αχλαδιών μείωσαν τις ζημιές από τον ήλιο και το χαλάζι, αλλά μείωσαν την απόδοση των καρπών και το κοκκινωπό χρωματισμό.
Ενώ η παραγωγή ενέργειας και η ανθεκτικότητα των δέντρων στο στρες βελτιώθηκαν, τα ευρήματα υπογραμμίζουν τους συμβιβασμούς για τα αγροβολταϊκά συστήματα, με πιθανή εφαρμογή σε άλλες καλλιέργειες φρούτων όπως τα μήλα και τα κεράσια.
Η ερευνητική τους εργασία παρουσιάστηκε στο βιβλίο «Μακροπρόθεσμες επιπτώσεις των αγροβολταϊκών στην απόδοση και την ποιότητα των καρπών των δίχρωμων (κόκκινων) αχλαδιών», που δημοσιεύτηκε στο Scientia Horticulturae.
«Τα ευρήματά μας είναι πολύ πιθανό να ισχύουν και για άλλες καλλιέργειες φρούτων, αλλά χρειάζεται να διεξαχθεί περισσότερη έρευνα.
Άλλες καλλιέργειες όπως το μήλο και το κεράσι μπορεί να ωφεληθούν περισσότερο από τα εναέρια ηλιακά πάνελ», δήλωσε στο pv-magazine.com ο Alessio Scalisi (συντάκτης της έρευνας).
Δοκιμές στην Αυστραλία
Οι ερευνητές διεξήγαγαν τις δοκιμές τους σε έναν οπωρώνα με αχλαδιές στην κοιλάδα Goulburn, στη Βικτώρια της Αυστραλίας, εξοπλισμένο με κατασκευές από ανοξείδωτο χάλυβα που υποστηρίζουν ηλιακούς συλλέκτες πάνω από το θόλο.
Δοκιμάστηκαν 3 θεραπείες, η καθεμία με 3 αντίγραφα: Ελέγχου, χωρίς πάνελ, 45°Δ με ηλιακούς συλλέκτες με κλίση 45° δυτικά και 5°Δ με πάνελ με κλίση 5° δυτικά. Κάθε οικόπεδο κάλυπτε τρεις γειτονικές σειρές δέντρων άνω των 10 μέτρων (105,5m²), με εσωτερική επιφάνεια μέτρησης 22,5m².
Η κεντρική σειρά παρείχε δέντρα μέτρησης και οι δύο πλευρικές σειρές χρησίμευαν ως buffer, με τις μετρήσεις να λαμβάνονται από τα 5 κεντρικά δέντρα.
Οι δύο ηλιακές εγκαταστάσεις 52 kW χρησιμοποιούν ηλιακή μονάδα 435 W από τον κινέζικο κατασκευαστή Longi και μετατροπείς από την κινεζική Sungrow. Ένα κλάσμα της ενέργειας των συστημάτων τροφοδοτεί την αντλία άρδευσης, με την περίσσεια να διοχετεύεται πίσω στο δίκτυο. Τα υπερυψωμένα σταθερά πάνελ εκτείνονταν σε πολλαπλές σειρές δέντρων, δημιουργώντας διαφορετικά επίπεδα σκίασης πάνω από το θόλο. Κάθε θεραπεία αναπαράχθηκε για να συγκριθούν οι επιπτώσεις στο μικροκλίμα, την παραγωγή ενέργειας και την απόδοση των δέντρων.
.
Ανάλυση σε 5 χρονικές περιόδους
Η ανάλυση έδειξε ότι, μεταξύ 2021 και 2025, παρουσιάστηκαν σαφείς εποχιακές τάσεις στην ηλιακή ακτινοβολία και τη θερμοκρασία του αέρα, με μέγιστες τιμές κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, ενώ οι βροχοπτώσεις, η σχετική υγρασία και το έλλειμμα τάσης ατμών ποικίλλουν περισσότερο μεταξύ των εποχών.
Οι εποχές 2022–23 και 2023–24 επηρεάστηκαν από τη Λα Νίνια, με αποτέλεσμα ηπιότερα καλοκαίρια με αυξημένη νεφοκάλυψη, βροχοπτώσεις και υγρασία, ενώ οι εποχές 2021–22 και 2024–25 ήταν οι πιο ξηρές και θερμές.
Επιπλέον, οι μετρήσεις έδειξαν ότι ο προσανατολισμός των φωτοβολταϊκών πάνελ είχε αξιοσημείωτη επίδραση στην αναχαίτιση της ακτινοβολίας. Οι συστοιχίες 5°W συνέλαβαν το φως πιο ομοιόμορφα καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας, ενώ οι συστοιχίες 45°W συνέλαβαν σημαντικά περισσότερο φως το απόγευμα. Κατά συνέπεια, οι συστοιχίες 5°W παρήγαγαν περίπου 10% περισσότερη ενέργεια από τις συστοιχίες 45°W, με τη μέγιστη παραγωγή να σημειώνεται τον Δεκέμβριο, αντικατοπτρίζοντας τα αναμενόμενα εποχιακά πρότυπα για το νότιο ημισφαίριο.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν επίσης ότι η σκίαση από τα πάνελ επηρέασε την παραγωγικότητα των δέντρων. Τόσο ο αριθμός των καρπών όσο και η συνολική απόδοση ανά δέντρο μειώθηκαν υπό σκίαση, με το σύστημα 5°Δ να προκαλεί τις μεγαλύτερες μειώσεις.
Επίδραση στο χρώμα των καρπών
Η ποιότητα των καρπών επηρεάστηκε επίσης: η κάλυψη με κόκκινο ρουζ μειώθηκε υπό σκίαση, το πράσινο φόντο αυξήθηκε και η περιεκτικότητα σε διαλυτά στερεά μειώθηκε, αν και η σκληρότητα της σάρκας παρέμεινε ανεπηρέαστη.
Ωστόσο, διαπιστώθηκε ότι η σκίαση μειώνει σημαντικά τις ζημιές από ηλιακά εγκαύματα και χαλάζι, προστατεύοντας τους καρπούς σε συνθήκες υψηλού στρες, με την ανάλυση χρώματος με όργανα να επιβεβαιώνει ότι οι σκιασμένοι καρποί ήταν πιο ανοιχτόχρωμοι και λιγότερο κόκκινοι.
Τα δέντρα που βρίσκονταν σε σκιά παρουσίασαν επίσης αυξημένη ανάπτυξη του κορμού στις αρχές της σεζόν, πιθανώς λόγω της μεγαλύτερης διαθεσιμότητας νερού, ενώ τα δέντρα ελέγχου αναπτύχθηκαν πιο αργά κατά τις περιόδους αιχμής ανάπτυξης.
Η κατάσταση του νερού των φύλλων, η αγωγιμότητα των στομάτων και η διαπνοή ήταν παρόμοιες σε όλες τις εφαρμογές, αλλά τα δέντρα που βρίσκονταν σε σκιά διατήρησαν χαμηλότερες θερμοκρασίες φύλλων και υψηλότερη απόδοση του φωτοσυστήματος καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας.
Βελτίωση της παραγωγής ενέργειας
Συνολικά, η αγροβολταϊκή σκίαση βελτίωσε την παραγωγή ενέργειας και μείωσε τις ζημιές που σχετίζονται με το στρες, αλλά αυτά τα οφέλη ήρθαν εις βάρος της απόδοσης και του χρωματισμού των καρπών, υπογραμμίζοντας τα οφέλη της ενσωμάτωσης φωτοβολταϊκών συστοιχιών σε οπωρώνες. «Οι μακροπρόθεσμες οικονομικές αναλύσεις θα είναι απαραίτητες για τον προσδιορισμό της βιωσιμότητας των αγροβολταϊκών για τους καλλιεργητές φρούτων παγκοσμίως», δήλωσαν οι ακαδημαϊκοί.
www.worldenergynews.gr
