A agrovoltaica -a práctica de colocar instalacións solares xunto ás terras de cultivo- está a ser adoptada con máis frecuencia en todo o mundo como unha forma de introducir enerxía limpa distribuída sen comprometer o uso da terra.
Segundo a investigación da Universidade Estatal de Oregón, a co-ubicación da enerxía solar e agrícola podería proporcionar o 20 por cento da xeración total de electricidade nos Estados Unidos. Segundo os investigadores, a instalación a gran escala de agrovoltaica podería levar a unha redución anual de 330 mil toneladas de emisións de dióxido de carbono cun impacto "mínimo" sobre o rendemento dos cultivos.
Segundo o estudo, sería necesaria unha área do tamaño do estado de Maryland para que a agrovoltaica cubra o 20 por cento da xeración eléctrica dos Estados Unidos. Isto é uns 13,000 quilómetros cadrados, ou o 1 por cento da superficie agrícola actual dos EUA. A escala global, estímase que o 1 por cento de todas as terras agrícolas poderían producir a enerxía que o mundo necesita se se converten en solar fotovoltaico.
Hai moitas formas de instalar paneis agrovoltaicos. Un dos métodos máis comúns é elevar a instalación para deixar espazo para que os equipos agrícolas ou o gando poidan moverse libremente por debaixo. Outro deseño de moda é orientar os paneis fotovoltaicos verticalmente, deixando amplos espazos abertos entre as filas de paneis.
Estados Unidos
En Somerset, California, instaláronse paneis solares verticais Sunzaun de deseño alemán nun viñedo. O instalador Sunstall desenvolveu a instalación, formada por 43 módulos de 450 W conectados a un microinversor e dúas baterías.
O deseño minimalista utilizaba buratos nos marcos dos módulos para facer unha simple fixación a dúas pilas, o que evitaba a necesidade dun pesado sistema de estanterías. Os módulos solares bifaciais producen enerxía a ambos os dous lados da matriz orientada verticalmente.
Nos sistemas tradicionais deseñados con orientación horizontal, os carrís utilizados para montar os paneis no sistema de estanterías adoitan cortarse para adaptarse ao tamaño previsto do panel. Se o tamaño do panel cambia despois de que se complete a adquisición de todos os outros compoñentes, o proxecto pode sufrir atrasos mentres se redeseñan os carrís para adaptarse ao tamaño do panel actualizado. O deseño Sunzaun permite adaptarse facilmente a un cambio no tamaño do panel axustando a distancia entre cada pila. Tamén é posible axustar a altura dos paneis desde o chan se é necesario.
Alemaña
Científicos da Universidade de Ciencias Aplicadas de Leipzig estudaron o impacto potencial do despregamento masivo de sistemas fotovoltaicos verticais orientados ao oeste-leste no mercado enerxético alemán. Descubriron que estas instalacións poderían ter un efecto beneficioso na estabilización da rede do país, ao tempo que permiten unha maior integración coas actividades agrícolas que as centrais fotovoltaicas convencionais en terra.
Os científicos descubriron que os sistemas fotovoltaicos verticais poden cambiar o rendemento solar cara ás horas de maior demanda de electricidade e maior subministración de electricidade nos meses de inverno, reducindo así a restrición solar.
”Se se integra no modelo do sistema enerxético un almacenamento de electricidade de 1 TW de potencia de carga e descarga e 1 TWh de capacidade, o efecto redúcese a un aforro de CO2 de ata 2.1 Mt/a cun 70 por cento dos módulos verticais orientados ao leste. ao oeste e un 30 por cento inclinado cara ao sur”, dixeron. "Finalmente, aínda que poida parecer pouco realista para algúns acadar unha taxa do 70 por cento das centrais eléctricas verticais, incluso unha taxa máis baixa ten un impacto beneficioso".
Xapón
En Xapón, Luxor Solar KK, unha subsidiaria do fabricante alemán de módulos Luxor Solar, construíu un sistema fotovoltaico vertical de 8.3 kW no aparcadoiro dunha fábrica de procesamento de arroz propiedade de Eco Rice Niigata.
"Os coches estacionaranse entre os sistemas verticais"", explicou Uwe Liebscher, director xerente de Luxor Solar KK, á revista PV. "O obxectivo deste sistema é mostrar a durabilidade durante o inverno e o rendemento enerxético adicional debido ao reflexo da neve". Niigata, pola súa banda, é coñecida por ser unha zona de alta carga de neve, con ata 2 ou 3 metros de neve no inverno”.
O sistema orientado ao sur presenta módulos solares de heteroxunción propios de Luxor Solar, así como sistemas de montaxe do especialista alemán en fotovoltaica vertical Next2Sun e inversores da xaponesa Omron. O conxunto vertical subministrará enerxía eléctrica a unha fábrica de procesamento de arroz situada xunto ao sistema. A cidade de Nagaoka financiou o proxecto con 2 millóns de iens (14,390 dólares).
"Unha instalación vertical utiliza só un espazo mínimo das terras de cultivo, mantendo máis do 85 por cento da luz que chega aos cultivos, o que garante un equilibrio óptimo entre a enerxía solar e a agricultura, algo crucial en Xapón", explica. "Isto permítenos construír sistemas agrovoltaicos en terras agrícolas de utilidade pública, como para trigo, patacas ou arroz, a gran escala".
Francia
En Francia, TotalEnergies e InVivo, especialista en agrovoltaica, lanzaron un demostrador de agrovoltaica vertical de 111 kW. TotalEnergies dixo que a instalación piloto investigará o impacto dos paneis solares no rendemento agrícola, así como a biodiversidade, o almacenamento de carbono e a calidade da auga do lugar.
"Estamos convencidos de que as sinerxías desenvolvidas entre a produción de electricidade verde, o biogás e a agricultura son unha das respostas para garantir a nosa independencia enerxética e alimentaria", dixo Thierry Muller, CEO de TotalEnergies Renouvelables France.
Suecia
Científicos da Universidade de Mälardalen (Suecia) desenvolveron un modelo de dinámica de fluídos computacional (CFD) que facilita a análise de microclimas en proxectos fotovoltaicos verticais. As simulacións CFD utilízanse para resolver ecuacións complexas sobre o fluxo de sólidos e gases a través e arredor dos corpos, que se poden empregar para analizar microclimas dentro de sistemas agrovoltaicos.
"Os modelos de sistemas agrovoltaicos (AV) empregaranse con frecuencia para o deseño de novos sistemas AV, así como para a toma de decisións, xa que os cambios microclimáticos poden ser analizados/predicidos en función da localización e solución do sistema AV", o investigador Sebastian Zainalli. dixo pv magazine.w
O estudo observou unha diminución do 38 por cento da intensidade da radiación solar nas zonas do chan sombreadas polos módulos fotovoltaicos verticais.
Principios clave
O Laboratorio Nacional de Enerxías Renovables dos Estados Unidos ofreceu cinco principios para o éxito da agrovoltaica, incluíndo:
Condicións climáticas, edafolóxicas e ambientais: As condicións ambientais dun lugar deben ser adecuadas tanto para a xeración solar como para os cultivos ou a cobertura vexetal desexada.
Configuracións, tecnoloxías solares e deseños: a elección da tecnoloxía solar, a disposición do lugar e outras infraestruturas poden afectar a todo, desde a cantidade de luz que chega aos paneis solares ata se un tractor, se é necesario, pode pasar por debaixo dos paneis. “Esta infraestrutura estará en terreo durante os próximos 25 anos, polo que hai que facelo ben para o uso previsto. O éxito do proxecto dependerá diso”, di James McCall, investigador de NREL que traballa en InSPIRE.
Selección de cultivos e métodos de cultivo, deseños de sementes e vexetación e enfoques de xestión: os proxectos agrovoltaicos deben seleccionar cultivos ou coberturas do solo que prosperen baixo os paneis no seu clima local e que sexan rendibles nos mercados locais.
Compatibilidade e flexibilidade: a agrovoltaica debe deseñarse de forma que se adapte ás necesidades conflitivas dos propietarios de instalacións solares, operadores solares e agricultores ou propietarios de terras para permitir actividades agrícolas eficientes.
Colaboración e asociacións: para que calquera proxecto teña éxito, a comunicación e a comprensión entre os grupos é fundamental.
Unha fonte: https://www.pv-magazine-mexico.com