Je gaat dit lezen:
Wat is agrivoltaïsche energie?
Hoeveel soorten agrivoltaïsche energie zijn er?
Wat zijn de voordelen van agrivoltaïek?
De succesvolle implementaties van agrivoltaïek
Nadelen van agrivoltaïsche energie?
Agrivoltaïek, dat energieopwekking en landbouwkennis combineert, is een baanbrekend concept in duurzame praktijken. Deze nieuwe strategie, waarbij fotovoltaïsche zonne-energietechnologie (PV) harmonieus wordt gecombineerd met traditionele landbouw, kan slimme landbouwpraktijken stimuleren en klimaatverandering tegengaan. Agrivoltaics biedt hoop op een groenere, veerkrachtigere toekomst door land te hergebruiken voor energie en landbouw.
We onderzoeken de vele variëteiten, voordelen en inspirerende implementaties van agrivoltaics. Agrivoltaics heeft, net als elke andere transformatie, uitdagingen waarmee rekening moet worden gehouden. We leren hoe deze unieke techniek ons landbouw- en energielandschap kan veranderen door de belofte en de nadelen te onderzoeken.
Wat is agrivoltaïek?
Hoeveel soorten agrovoltaïsche energie?
Er zijn drie basistypen agrivoltaïsche systemen, waaronder vaste zonnepanelen boven gewassen, verhoogde zonnepanelen en zonnekassen. Daarnaast hebben wetenschappers ook andere complexe types ontwikkeld, zoals geïntegreerde systemen en dynamische agrivoltaics. Al deze varianten hebben verschillende factoren die worden gebruikt om de hoeveelheid zonne-energie die wordt geabsorbeerd door zowel de panelen als de gewassen te maximaliseren. De kantelhoek van de zonnepanelen is de belangrijkste variabele in agrivoltaïsche systemen. Andere factoren waarmee rekening wordt gehouden bij het bepalen van de plaatsing van een agrivoltaïsch systeem zijn de geplukte gewassen, de hoogte van de panelen, de zonnestraling en het plaatselijke klimaat.
1.Vaste zonnepanelen boven gewassen
De meeste conventionele agrovoltaïsche systemen bestaan uit permanent geïnstalleerde zonnepanelen op of tussen gewasvelden. Door de dichtheid of hellingshoek van de zonnepanelen te veranderen, kan de efficiëntie van de installatie worden verbeterd.
Permanente installatie van zonnepanelen is de meest gebruikelijke methode om agrovoltaïek in te zetten voor grootschalige projecten (>5 MW). Dit type agrovoltaïsche installatie verbetert het dierenwelzijn door gemakkelijke toegang tot schaduw, en het maakt ook de teelt van permanente flora en grasland tussen en onder de zonnepanelen mogelijk, dat kan worden gebruikt voor begrazing.
Door de hoeveelheid licht en schaduw die de gewassen eronder krijgen aan te passen, creëren zonnevolgstructuren een stabieler landbouw- en energiesysteem. Bovendien kunnen gewassen beschermd worden tegen barre weersomstandigheden, waardoor ze beter groeien.
2.Zonnepanelen op een hoger niveau
De zonnepanelen in deze agrovoltaïsche toepassing zijn hoger geplaatst dan gebruikelijk. Dit vergroot de hoogte boven de grond (vaak tussen 2,5 en 5 m, afhankelijk van de doelen en vereisten van het project). Dit maakt de weg vrij voor het verbeteren van gewasopbrengsten in gebieden zoals boom- en wijngaarden.
Er kan genoeg ruimte zijn voor licht om de gewassen en planten tussen de zonnepanelen te bereiken, wat een gezonde groei bevordert. Bovendien kunnen deze panelen omhoog of omlaag worden gezet, afhankelijk van de vereisten van het project, waardoor het mogelijk wordt om oogstmachines, mensen en andere voorwerpen te laten passeren.
3.Zonnekassen
Kassen die volledig worden aangedreven door zonne-energie zijn de laatste jaren een populaire trend. Dit houdt in dat er fotovoltaïsche panelen op het dak van de kas worden geïnstalleerd, die hernieuwbare energie opwekken die kan worden teruggeleverd aan het net, kan worden opgeslagen of kan worden gebruikt voor het eigen verbruik en de eigen behoeften van de kas (zoals de verlichting, het irrigatiesysteem, enz.) op een manier die de productie niet in gevaar brengt.
4.Geïntegreerde systemen
Saoedi-Arabische onderzoekers hebben een apparaat op zonne-energie ontwikkeld dat gebruik maakt van een nieuwe hydrogel om spinazie te kweken met water dat uit de lucht wordt opgevangen. De onderzoekers gebruikten de warmte die vrijkomt bij het opwekken van energie met behulp van zonnepanelen om water uit de hydrogel te persen. De waterdamp condenseert in de metalen container eronder. Door de warmte te absorberen en de temperatuur van de panelen te verlagen, kan de hydrogel de efficiëntie van fotovoltaïsche systemen met wel 9% verhogen.
Dit baanbrekende ontwerp biedt een goedkope optie voor de lange termijn om de voedsel- en watervoorziening in droge gebieden veiliger te maken.
5.Dynamische agrivoltaïsche
Het eerste en meest eenvoudige dynamische systeem is gemaakt in Japan met een dunne set panelen op dunne buizen op staanders zonder betonnen fundering. De panelen zijn gemakkelijk los te maken en licht genoeg om met de hand verplaatst of veranderd te worden als de seizoenen veranderen en de boer het land bewerkt. Om beter bestand te zijn tegen wind is er veel ruimte gelaten tussen elk zonnepaneel.
Wat zijn de voordelen van agrivoltaïsche energie?
De positie van de panelen kan automatisch worden geoptimaliseerd door sommige nieuwere typen agrivoltaïsche systemen, die gebruik maken van een volgsysteem. Het Zwitserse bedrijf Insolight werkt bijvoorbeeld aan statische doorschijnende zonnepanelen met een geïntegreerd volgsysteem. De module concentreert zonlicht in zonnecellen en heeft ook een dynamisch lichttransmissiemechanisme dat kan worden aangepast aan de specifieke vereisten van de landbouw.
1. Maximaliseer het zonnepotentieel en maak zonne-energie productiever
Uit een recent gepubliceerd onderzoek bleek dat landbouwgrond, grasland en wetlands allemaal een hoog potentieel hebben voor zon-PV. Het onderzoek gaf ook aan dat aan de energiebehoefte van de wereld kan worden voldaan door middel van zonne-energie met slechts 1% van de landbouwgrond omgezet in Agrivoltaics. De output en efficiëntie van zonneparken kan echter ernstig worden aangetast door overmatige hitte. Door gewassen direct onder PV-panelen te planten, kan de oppervlaktetemperatuur worden verlaagd en kunnen ze optimaal blijven functioneren. De Oregon State University heeft aangetoond dat het planten van gewassen direct onder zonnepanelen de elektriciteitsproductie met 10% kan verhogen.
2. De productiviteit van land verhogen
Met de wereldwijde opkomst van fotovoltaïsche zonne-energie wordt het voor boeren steeds belangrijker om hun inkomen te verhogen door gewassen te verbouwen en duurzame energie te creëren. De wereldwijde fotovoltaïsche (PV) capaciteit zal in 2021 naar verwachting met 19% toenemen ten opzichte van het voorgaande jaar, tot een totaal van 843.086 MW, zoals gerapporteerd door het International Renewable Energy Agency (IRENA).
3. Verdamping verminderen en bodemvochtigheid verhogen voor betere gewasgroei
Door de zon te blokkeren, kunnen zonnepanelen tot 29 procent besparen op besproeiingskosten. De bodemvochtigheid neemt toe en er wordt voldaan aan de waterbehoeften van planten.
4. De negatieve effecten van hitte en extreem weer op gewassen verminderen
Wanneer de hoeveelheid licht die op een gewas valt het lichtverzadigingspunt bereikt, is het niet langer optimaal. Extreme hitte en kou vragen beide meer water van de gewassen, wat ze kan beschadigen of hun groei kan vertragen. Door de zonnepanelen zo te kantelen dat er zoveel mogelijk licht op het gewas valt, kunnen fotovoltaïsche systemen voor de landbouw (agrivoltaïsche systemen) hittestress en andere negatieve gevolgen van guur weer verminderen.
5.Ecosystemen duurzaam maken
Door het verbod op het gebruik van herbiciden, het gebruik van bijenkorven en veeteelt rond de omtrek van het land, en de installatie van omheiningen rond de vegetatie, draagt agrivoltaïsche systemen bij tot duurzame ontwikkeling en de bescherming en verbetering van de biodiversiteit en ecosystemen.
De succesvolle implementaties van agrivoltaïek
1.BayWa's Agri-PV project in Nederland
In Babberich, Nederland, bouwde BayWa r.e. een van zijn eerste commerciële Agri-PV sites. Pilot Agri-PV projecten uitgevoerd door BayWa r.e. in Nederland en Duitsland hebben bijgedragen aan de groei van de kennisbasis van de sector. Tarwe, aardappelen, selderij, blauwe bessen, rode bessen, frambozen, aardbeien en bramen waren de primaire gewassen die in deze studies werden bestudeerd.
Uit de gegevens bleek dat de temperatuur onder de panelen op warme dagen twee tot vijf graden koeler was dan bij conventionele tuiniertechnieken. Er is minder hittestress en er gaat minder water verloren door verdamping uit de grond. Als extra bonus werd de warmte 's nachts zelfs beter vastgehouden dan onder het plastic dat boeren nu gebruiken om bessen warm te houden (dit zou ertoe kunnen leiden dat er minder plastic wordt gebruikt op boerderijen).
2.Wijnbouw Agrivoltaics in Frankrijk door Sun'Agri
De installatie werd geïnstalleerd in de wijnstreek Hérault in Piolenc als onderdeel van een programma om de doeltreffendheid van agrivoltaïsche energie in verschillende landbouwomgevingen te evalueren. Zeshonderd van de duizend vierkante meter druiven aangeplant in het experimentele programma werden overschaduwd door hun flexibele agrivoltaïsche systeem.
Door deze afname in evapotranspiratie hadden de wijnstokken met PV-schaduw 12-34% minder water nodig. De agrivoltaïsche opstelling verbeterde ook het aromatische profiel van de druif, wat resulteerde in een toename van 13% in anthocyanen (rode pigmenten) en een toename van 9-14% in zuurgraad.
Je moet echter ook rekening houden met de keerzijde van agrivoltaïsche systemen
1.Agrivoltaïsche systemen zijn ingewikkeld en vereisen veel tijd en geld om op te zetten en te onderhouden.
De meeste boeren hebben niet de technische kennis om agrivoltaics te implementeren. Als er iets kapot gaat dat ze niet kunnen repareren, moeten ze soms een beroep doen op experts. Daardoor kunnen de kosten voor het inhuren van een professional voor velen buiten bereik liggen. Het onderhoud van het zonnesysteem is een extra kostenpost waar boeren rekening mee moeten houden.
Aangezien agrivoltaïsche systemen ook een bepaalde oppervlakte nodig hebben, kan dit een conflict veroorzaken tussen de twee als het gaat om het uitbreiden van landbouwgrond. De grootste uitdaging voor de ontwikkeling van agrivoltaïsche systemen is het voortdurende verlies van landbouwgrond. Afhankelijk van het type gewas, zonnepanelen, enz. zullen agrivoltaïsche systemen altijd wat landbouwgrond nodig hebben.
3. Schaduw van agrivoltaïsche systemen kan de groei van sommige gewassen beïnvloeden.
Niet alle planten gedijen goed in de schaduw. De meest voorkomende gewassen, maïs en tarwe, worden ernstig belemmerd door schaduw. Sla, spinazie en tomaten zijn goed bestand tegen schaduw, maar niet genoeg om een grote populatie in stand te houden. Daarom is het belangrijk om een redelijk evenwicht te vinden tussen het produceren van elektriciteit en het verbouwen van gewassen.
In de levendige wereld van agrovoltaïsche energie ontstaat een harmonieuze synergie tussen technologie en natuur, die een pad biedt naar een duurzamere toekomst. Laten we bij het navigeren door het ingewikkelde samenspel van zonne-energie en landbouw de belofte omarmen die het inhoudt voor veerkrachtige ecosystemen, verbeterde productiviteit en een groenere wereld. Door zorgvuldige overweging en innovatie is agrivoltaics klaar om onze reis naar een harmonieus samengaan van energie en landbouw te verlichten.
De samenwerking van technologie en natuur in agrivoltaics belooft een duurzame toekomst. Maysun Solar is een pionier in de zonne-energie-industrie. Maysun Solar's half-cut, MBB, IBC en Shingled paneelmodules zijn toonaangevend in de industrie sinds 2008. Hun volledig zwarte, zwarte frame, zilveren en glas-op-glas zonnepanelen functioneren goed en vormen een aanvulling op de architectonische esthetiek. Maysun Solar heeft magazijnen, kantoren en installateurs over de hele wereld. Maysun Solar is uw fotovoltaïsche bron.
Referentie:
- Dinesh, H., & Pearce, J. M. (2016, February). The potential of agrivoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 54, 299–308. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.024
- iseban. "Photovoltaic greenhouse and agricultural photovoltaic greenhouse". CVE. Retrieved 2023-02-26.
- "These solar panels pull in water vapor to grow crops in the desert". Cell Press. Retrieved 18 April 2022.
- Movellan, Junko (10 October 2013). "Japan Next-Generation Farmers Cultivate Crops and Solar Energy". renewableenergyworld.com. Retrieved 2017-09-11.
- Solar Power Europe Agrisolar Best Practices Guidelines Version 1.0, p.43 and p.46 Case study
- Agrivoltaics, the advantages of combining renewables and agriculture
- 5 Major Agrivoltaics Disadvantages by Olivia Bolt，AGRICULTURE
- Benefits of Agrivoltaics and 5 real-life examples of successful implementations by Laura Rodríguez
- Agrivoltaics, the advantages of combining renewables and agriculture by Vector Renewables
Misschien vind je dit ook leuk:
