محققان دانشگاه لیسبون و آکادمی نظامی در پرتغال مطالعه ای را در مورد زنده بودنسیستم agrivoltaics برای رفع نیاز به انرژی و امنیت غذایی. این مطالعه نشان داد که ردیفهای فاصلهدار ماژولهای فتوولتائیک (PV) همراه با محصولات سایهدار، امیدوارکنندهترین بازده و دوره بازپرداخت کمتر از پنج سال را داشتند.
ویژگی های آب و هوایی پرتغال آن را به مکانی مناسب برای تولید خورشید تبدیل می کند و تقریباً 12 درصد از قلمرو ملی این کشور به عنوان ذخیره گاه ملی کشاورزی (RAN) برای اهداف کشاورزی تعیین شده است.سیستم Agrivoltaics، ادغام کشاورزی و تولید خورشیدی نیز نامیده می شودکشاورزی خورشیدی، می تواند یک راه حل نوآورانه برای استفاده از زمین تعیین شده و همچنین تولید انرژی تجدیدپذیر برای رفع نگرانی های امنیت انرژی باشد.
این گروه دریافتند که سیستمهای agrivoltaic میتوانند به زمان بازپرداخت پنج سال یا کمتر برسند و ارزش بیشتری نسبت به سیستمهای PV یا فقط تولید کشاورزی در زمین ایجاد کنند. علاوه بر این، در مطالعه دو نوع چیدمان - یکی با پانل های مرتفع و دیگری با استفاده از ردیف های فاصله دار از پانل ها - محققان خاطرنشان کردند که راه حل فاصله دار پتانسیل کمی بالاتر از راه حل مرتفع دارد.
این تیم یک پیادهسازی معمولی PV را برای مقایسه و سناریوهایی را مورد مطالعه قرار داد که در آن تمام انرژی تولید شده توسط پانلها به طور مستقیم با استفاده از یک مقدار محاسبهشده به بازار فروخته میشد. تجزیه و تحلیل فرض کرد که کشاورز دارای PPA است و انرژی را به قیمت 043.043 یورو (0.046.34 دلار) {{{0}} میفروشد. سلول های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی برای سیستم های PV انتخاب شدند. برای تعیین دوره بازپرداخت، پارامترهای مختلفی با استفاده از نرم افزار PVsyst از جمله سرمایه گذاری اولیه و هزینه های O&M و قیمت فروش انرژی انتخاب شدند.
برای طرح پروژه PV با فاصله، از فاصله 20 متری استفاده شد که حداقل 15 متر فضا بین دو ردیف هشت ماژول هر کدام، برای مجموع 16 ماژول ایجاد کرد. ماژول ها دارای زاویه شیب 55% تا -55% بودند و از ردیاب ها برای پیگیری حرکت خورشید و بهینه سازی توان خروجی استفاده می شد. در چیدمان آرایه PV مرتفع، همه 16 ماژول در یک سری تک ردیفی نصب شدند تا سایه روی محصولات زیر آنها کاهش یابد. مجدداً با استفاده از ردیابها، زاویه شیب 55% تا -55% انتخاب شد. با این حال، در نصب والوردینیو، زمین سایههای زیادی ایجاد کرد، بنابراین زاویه شیب روی 45% و -45% تنظیم شد.
نتایج تحقیق نشان داد که پروژههای پیشنهادی هزینه انرژی (LCOE) کمتری نسبت به قیمت انرژی در بازار ایبری دارند، با دوره بازگشت سرمایه حدود 4-5 سال.
Agrivoltaics اصول کشاورزی پایدار و تولید انرژی های تجدیدپذیر را با هم ترکیب می کند. با سایه زدن محصولات، ماژول های PV می توانند میزان تبخیر آب را کاهش داده و دمای خنک تر را حفظ کنند، که منجر به افزایش بازده محصول می شود. در همین حال، پنلهای خورشیدی انرژی تجدیدپذیر تولید میکنند که میتواند توسط خود کشاورزان فروخته یا استفاده شود و وابستگی آنها به سوختهای فسیلی کاهش مییابد.
این مطالعه پتانسیل agrivoltaics را برای ارائه یک راه حل برد-برد با پرداختن به مسائل امنیت غذایی و انرژی و در عین حال ترویج شیوه های کشاورزی پایدار برجسته می کند. همانطور که جمعیت جهان همچنان در حال رشد است، نوآوری و راه حل های خلاقانه مانند agrivoltaics در رسیدگی به چالش هایی که در سال های آینده با آن روبرو هستیم، کلید خواهد بود.
