5 głównych wad agrivoltaiki

Być może ostatnio natknąłeś się na termin Agrivoltaics w Internecie, jeśli nie, trafiłeś na właściwą stronę, ponieważ ten blog dostarczy Ci informacji na temat tego, czym jest technologia Agrivoltaic i jak może ona usprawnić działalność rolniczą. Jednak agrivoltaics musi pokonać kilka trudnych przeszkód, zanim stanie się szeroko stosowana. W tym artykule podkreślono niektóre z istniejących wad Agrivoltaics.

Czym jest technologia agriwoltaiczna? 

Technologia agriwoltaiczna generuje energię elektryczną w taki sam sposób, jak tradycyjne systemy fotowoltaiczne. Jednak aby umożliwić podwójne użytkowanie gruntów, systemy agriwoltaiczne muszą spełniać określone wymagania techniczne i konstrukcyjne.

• Technologie oparte na modułach: Technologie modułowe, które pozwalają na przejście widma światła wymaganego do wzrostu roślin, mają szczególne znaczenie w rolnictwie. Na przykład technologia modułów organicznych fotowoltaiki i technologia modułów półprzezroczystych.
• Sterowanie oświetleniem: Najtrudniejszą częścią budowy systemu agriwoltaicznego jest zrównoważenie wytwarzania energii elektrycznej i plonów rolnych.

Jakie są wady systemów agriwoltaicznych?

Technologia agriwoltaiczna staje się coraz bardziej częścią kultury rolniczej, ale zanim zaczniesz korzystać z tej technologii, powinieneś poznać jej pewne wady. Pięć głównych wad agriwoltaiki to:

1. Cykl uprawowy jest niezbędny dla systemu agriwoltaicznego

Utrzymanie tej samej plantacji rolnej przez kilka lat będzie miało wpływ na tę część pola . Właśnie dlatego płodozmian jest tak ważnym elementem agrivoltaiki. To jedna z największych wad agrivoltaiki.

2. Bieżące wydatki mogą wymagać szerokiej interwencji rządu

Na przykład utrzymanie infrastruktury elektroenergetycznej stanowiłoby nowe i kosztowne wyzwanie dla rolników . Ponadto, możliwość uszkodzenia paneli słonecznych przez maszyny rolnicze miałaby wpływ na ceny ubezpieczeń.

3. Nie da się całkowicie uniknąć utraty gruntów rolnych

Ponieważ agriwoltaika konkuruje z gruntami rolnymi i wymusza rywalizację między przemysłem energetycznym a spożywczym, straty gruntów stanowią największą przeszkodę dla energii słonecznej. Badania wykazały jednak, że rolnictwo poprawia wydajność paneli słonecznych . Niezależnie od układu, część gruntów rolnych zawsze zostanie utracona w przypadku instalacji agriwoltaicznej. Wielkość strat zależy od rodzaju upraw i rodzaju zastosowanych paneli. Niemniej jednak, liczba sytuacji, w których agriwoltaika może pokryć produkcję rolną typowego gospodarstwa rolnego, wydaje się być ograniczona.

4. Złożone operacje wymagają wyższych kosztów pracy

Agrivoltaika wymaga specjalistycznej wiedzy technicznej, której brakuje większości rolników. Naprawa wszelkich usterek może być dla nich trudna, co wymusza zatrudnienie fachowców. W rezultacie wiele osób może uznać koszty pracy profesjonalistów za zaporowe . Nawet w przypadku mniej zaawansowanych technologicznie modeli o podwójnym zastosowaniu, takich jak wykorzystanie owiec z klasycznymi panelami słonecznymi, niedobór dostępnych pasterzy i wysokie ograniczenia dotyczące płacy minimalnej sprawiają, że czerpanie zysków na wolnym rynku jest niemal niemożliwe.

5. W bardzo ograniczonych okolicznościach, Agrivoltaics przewyższa tradycyjne systemy

Idealne warunki dla agriwoltaiki wydają się być ograniczone . Niektóre rośliny, takie jak sałata, szpinak i pomidory, mogą przetrwać w cieniu. Jednak, jak wskazują badania, nasza wiedza na temat odporności większości podstawowych upraw na cień jest ograniczona. Podstawowe uprawy, dla których dysponujemy danymi, nie wyglądają obiecująco. Na przykład kukurydza i pszenica to ogromne uprawy w Stanach Zjednoczonych, a cień poważnie ogranicza ich rozwój. Sałata i inne niezawodne uprawy agriwoltaiczne nie wyżywią ogromnej populacji. Po zapoznaniu się z wadami agriwoltaiki, przyjrzyjmy się zaletom tej technologii.

Przeczytaj także: 5 głównych zalet i wad energii wodnej

Jakie są zalety Agrivoltaics?

Po zapoznaniu się z wadami agrivoltaiki, zalety agrivoltaiki są następujące:

1. Zwiększa produktywność ziemi

Załóżmy, że masz farmę, na której uprawiasz pszenicę, a produktywność Twojej ziemi wynosi 100%. Następnie do równania dodajesz instalację solarną. Najlepsze jest to, że możesz to zrobić bez zmniejszania plonów rolnych. W zasadzie zwiększasz produktywność całej swojej ziemi, zbierając żywność i energię.

2. Ograniczenie zużycia wody

Woda jest niezbędna roślinom do przygotowania pożywienia. Według Służby Badań Ekonomicznych Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA ERS), nawadnianie zużywa 42% świeżej wody rocznie . Rośliny w systemie agriwoltaicznym są zacieniane przez moduły fotowoltaiczne (poza godzinami szczytowego światła dziennego), co powoduje spowolnienie transpiracji.

3. Zwiększona moc wyjściowa fotowoltaiki słonecznej 

Straty temperatury mają negatywny wpływ na moduły fotowoltaiczne. W temperaturze 25°C (77°F) wytwarzają one najwięcej energii (25°C). Moc maleje wraz ze wzrostem temperatury . Rośliny rosnące pod modułami fotowoltaicznymi przyczyniają się do obniżenia temperatury otoczenia o 3–4°F (3–4°F).

4. Poprawa zdrowia rolników

Praca w rolnictwie w upalne, słoneczne dni może być niebezpieczna dla zdrowia rolnika. Udar cieplny i rak skóry to dwa poważne zagrożenia dla osób, które ciężko pracują miesiącami w upalne, słoneczne dni. Na szczęście moduły słoneczne zapewniają rolnikom dużo cienia , zapewniając im tak potrzebną ulgę od palącego słońca.

5. Zysk finansowy

Agrivoltaika oferuje większe marże zysku niż inne technologie solarne. Korzyści komercyjne obejmują dobre plony i pozyskiwanie energii z tej samej lokalizacji. Energia słoneczna zaspokaja potrzeby zarówno gospodarstw domowych, jak i gospodarstw rolnych. Skonfiguruj system fotowoltaiczny podłączony do sieci, aby przesyłać nadmiar energii słonecznej do sieci. Następnie dowiedzmy się, jak działa agrivoltaika.

Jak działa agriwoltaika?

Po zapoznaniu się z wadami agrivoltaics, z pewnością ciekawi Cię, jak działa agrivoltaics? System solarny agrivoltaic zazwyczaj składa się z zamontowanych na ziemi paneli słonecznych z uprawami uprawianymi pod lub między rzędami paneli słonecznych. Panele można montować na mocowaniach, które są wystarczająco wysokie, aby umożliwić przejazd sprzętu rolniczego.

1. Wymagania dotyczące bezpośredniego nasłonecznienia

Do przeprowadzenia fotosyntezy niemal każda uprawa potrzebuje trzech pierwiastków: bezpośredniego nasłonecznienia, wody i dwutlenku węgla. Niektóre rośliny potrzebują jednak więcej lub mniej tych pierwiastków niż inne. Rośliny wymagające większej ilości światła słonecznego nie będą mogły rosnąć pod modułami fotowoltaicznymi (ryż, pszenica itp.). W takim przypadku lepiej wybrać rośliny rosnące w półcieniu.

2. Reakcja upraw na nadmierne nasłonecznienie

Rośliny pochłaniają światło słoneczne i przekształcają je w chlorofil i karotenoidy , które wspomagają produkcję żywności. Rośliny jednak ucierpią, jeśli ilość światła słonecznego, jaką otrzymują, przekroczy ich punkt nasycenia światłem.

Rozwiązaniem tego problemu przez rolników było stworzenie sztucznego cienia, aby chronić i tym samym optymalizować jakość swoich upraw. Moduły słoneczne w agrivoltaics służą podobnemu celowi: rzucają cień na uprawy, co sprzyja wzrostowi. Następnie dowiedzmy się, czym jest rolnictwo agrivoltaic.

Zobacz także: 10 zalet i wad energii oceanicznej

Czym jest rolnictwo agriwoltaiczne? Jakie są niektóre uprawy agriwoltaiczne?

Uprawa roślin pod panelami słonecznymi nazywana jest rolnictwem agriwoltaicznym. Według badań naukowych, wiele roślin uprawianych w ten sposób dobrze się rozwija. W ten sposób podwojenie wykorzystania gruntów może pomóc w wyżywieniu rosnącej populacji świata, a jednocześnie w produkcji energii odnawialnej.

Niektóre uprawy agriwoltaiczne, które badacze z powodzeniem uprawiali, to aloes, pomidory, kukurydza na biogaz, trawa pastwiskowa i sałata. Niektóre odmiany sałaty dają większe plony w cieniu niż w pełnym słońcu; inne odmiany oferują mniej więcej taki sam plon pod gołym niebem i pod panelami fotowoltaicznymi. Projekty fotowoltaiczne związane z rolnictwem do tej pory wykazały największe nadzieje w połączeniu z zielonymi warzywami liściastymi, takimi jak sałata i szpinak, a także roślinami korzeniowymi, takimi jak ziemniaki, rzodkiewki, buraki i marchewki, jako uprawy agriwoltaiczne.

Trawy pastwiskowe i jęczmień radzą sobie wyjątkowo dobrze w Oregonie. Truskawki, borówki, maliny i borówki brusznice mogą również dawać wysokie plony i z pewnością trafią na listę upraw Agrivoltaic.

Przeczytaj także: Czym jest certyfikat energii odnawialnej?

Co oznacza termin systemy agriwoltaiczne?

System agriwoltaiczny wyróżnia się tym, że jednoczesna produkcja energii słonecznej i produktów rolnych na tej samej ziemi. Panele słoneczne i uprawy współistnieją, dzieląc się światłem, tak że panele umieszczone nad częścią uprawy zapewniają cień i tworzą rodzaj mikroklimatu nad obszarem uprawy. W rezultacie jest większa świeżość, co oznacza mniejsze zapotrzebowanie roślin na wodę, ale także mniejsze straty spowodowane parowaniem.

Deweloperzy systemów agriwoltaicznych niedawno podkreślili korzyści dla rolników, w tym ochronę przed zagrożeniami i zaburzeniami klimatycznymi. Nawet w przypadku braku potrzeby nawadniania (jak w porze deszczowej), panele słoneczne generują energię, otwierając znaczące możliwości zasilania sprzętu rolniczego, młynów, oczyszczaczy wody i chłodni tą energią, co przyczynia się do rozwoju obszarów wiejskich i wzrostu dochodów. W niektórych sytuacjach energia słoneczna może być również uważana za „dochodowy plon”, jeśli rolnicy są zmotywowani do unikania nadmiernego zużycia wody poprzez sprzedaż nadmiaru energii do sieci energetycznej.

Przeczytaj także: Wszystko o zaletach ogniw paliwowych

Czym jest Agrivoltaics Greenhouse Relationship?

Technologia szklarniowa to metoda zapewnienia roślinom odpowiednich warunków środowiskowych poprzez uprawę w szklarni, czyli konstrukcji ze ścianami i dachem wykonanym głównie z przezroczystego materiału, takiego jak szkło. Można ją jednak wykorzystać w technologii solarnej, a jednym z jej aspektów jest agriwoltaika i jej znaczenie dla środowiska.

Zaletą szklarni Agrivoltaics jest to, że chroni przed ekstremalnymi temperaturami (mrozem lub falą upałów): w szklarniach z kontrolą temperatury lub bez niej, z wybielaniem lub bez; na otwartych polach ze zmniejszeniem amplitudy temperatury z powodu zacienienia w wysokich temperaturach lub efektu cieplarnianego w mrozie. Technologia ta chroni również przed gradem w zamkniętych szklarniach z dachami, na otwartych polach z systemami aranżacji lub poprzez rozmieszczenie automatycznych siatek bezpieczeństwa wbudowanych w konstrukcję. Inne korzyści obejmują zmniejszone zużycie wody z powodu zmniejszonej parowania roślin spowodowanej zacienieniem upraw i zwiększoną produkcją rolną. Inną zaletą jest nawadnianie zasilane energią słoneczną.

Ta rewolucyjna technologia szklarniowa Agrivoltaics ma potencjał zwiększenia produkcji żywności i zminimalizowania zużycia wody, a jednocześnie produkcji energii elektrycznej i dodatkowej gotówki. Panele słoneczne umieszczone na tej samej ziemi, na której uprawiane są rośliny, zasadniczo pozwalają plantatorom zbierać energię słoneczną dwa razy.

Przeczytaj także: Czym jest degradacja indukowana potencjałem?

Jaki jest średni koszt Agrivoltaics? Czy Agrivoltaics jest opłacalny?

Agrivoltaics zyskuje coraz większą popularność na całym świecie. Zobaczmy więc, ile kosztuje instalacja systemu Agrivoltaics.

Cena systemów agriwoltaicznych zlokalizowanych w dużej odległości od gruntu (co jest niezbędne, aby umożliwić maszynom rolniczym pracę pod panelami słonecznymi) jest znacznie wyższa niż w przypadku tradycyjnych elektrowni słonecznych. Eksperci obliczyli, że koszt budowy kompletnej elektrowni, wraz z fundamentami, wyniósłby około 435 USD/kW (w przybliżeniu).

Koszt rozwiązań montażowych szacuje się na około 140–240 dolarów za kW , a w przypadku modułów o bardzo dużej przejrzystości może on sięgać nawet 330 dolarów za kW. Koszt przygotowania terenu i wdrożenia komponentów waha się od około 270 do 380 dolarów za kW.

Jeśli nie wiesz, czy Agrivoltaics jest opłacalne, czy nie, to tak, jest opłacalne. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że deweloperzy projektów Agrivoltaic ponoszą wiele wydatków w trakcie procedury zatwierdzania, w tym identyfikację lokalizacji, raporty dotyczące gleby i środowiska, plany rozwoju i różne rodzaje opłat prawnych. Ale gdy systemy zostaną prawidłowo zainstalowane, można śmiało powiedzieć, że tak, może być opłacalne w dłuższej perspektywie. Następnie dowiedzmy się więcej o agrivoltaics w Indiach.

Zobacz także: Ile kosztuje nowy dom, jeśli uwzględnisz koszty dojazdu?

Czy w Indiach są dostępne instalacje agrowoltaiczne?

Ponieważ energia odnawialna i naziemne instalacje fotowoltaiczne wymagają ziemi, agrivoltaics zaczęły się w Indiach. Ponieważ ziemia jest cennym towarem, istnieje pewna konkurencja o nią między branżami RE i infrastrukturalnymi. Społeczność rolnicza ucierpi, jeśli moce OZE zostaną zwiększone kosztem produkcji rolnej.

Według nowej analizy przeprowadzonej przez Instytut Ekonomiki Energetycznej i Analizy Finansowej , agrifotaika może stać się nowym, znaczącym rynkiem energii odnawialnej w Indiach, pod warunkiem wdrożenia odpowiednich ram politycznych.

Środki mające na celu ochronę społeczności wiejskich i produktywności rolnictwa powinny stanowić kluczowy element polityki i reform regulacyjnych sektora. Agriwoltaika to integracja rolnictwa z produkcją energii słonecznej w metodach, które utrzymują wysoką produktywność rolnictwa. Ponieważ rolnictwo obejmuje około 60% powierzchni Indii, agriwoltaika teoretycznie ma lepszą pozycję w Indiach niż w większości innych krajów.

Agrivoltaics może pomóc Indiom przyspieszyć rozwój energii odnawialnej poprzez jej dystrybucję w całym kraju. Badania wykazały, że niektóre uprawy radzą sobie z niewielkim zacienieniem, a w przypadku upałów niektóre mogą nawet skorzystać z niższych temperatur i lepszej wilgotności gleby. Z blisko 20 projektami realizowanymi obecnie z wykorzystaniem różnorodnych konfiguracji paneli, Indie rozpoczęły już prace nad ustaleniem konkretnych metod, upraw i warunków, które sprawdzają się najlepiej. Konieczne jest również stawienie czoła licznym wyzwaniom politycznym, aby sektor agrivoltaics osiągnął swój pełny potencjał. Niektóre z większych projektów agrivoltaics mogą pojawić się w 2023 roku. Gro Solar Energy, firma z siedzibą w Maharasztrze, otrzymała już zlecenie na projekt energii słonecznej prądu przemiennego o mocy 7 MW w Degaon w Sindakhede Tahsil w dystrykcie Dhule w Maharasztrze.

Dzięki temu uzyskałeś wszystkie informacje o działaniu agrivoltaics, wadach i zaletach agrivoltaics, czym jest rolnictwo agrivoltaic itp. Rolnictwo jest podstawą każdej cywilizacji, ponieważ bez żywności i producentów żywności, jest prawie niemożliwe, aby ten świat przetrwał. Wraz ze zmianą czasu, wiele nie i lepszych trendów i technologii pojawia się w dziedzinie rolnictwa i musisz spróbować dowiedzieć się o tych rzeczach.

Polecane: 5 najlepszych systemów nawadniania słonecznego