Zespół badawczy z Hiszpanii i Włoch przeprowadził niedawno badanie dotyczące wpływu różnych konfiguracji systemów na soczewki dwustronnesystem agriwoltaicznytablice rozmieszczone w gajach oliwnych. Zespół odkrył, że kąt nachylenia modułów słonecznych ma ogromny wpływ na uzysk energii, a wysokość modułów odgrywa kluczową rolę w zwiększaniu plonów rolnych. W badaniu przetestowano różne konfiguracje systemów, korzystając z symulacji oprogramowania i metody śledzenia promieni, aby dokładnie modelować interakcję światła z obiektami.
Wyniki tego badania są istotne dla rolników i przedsiębiorstw zajmujących się energią odnawialną, które chcą włączyć energię słoneczną do swojej działalności rolniczej. Optymalizując konstrukcję i rozmieszczenie modułów słonecznych, rolnicy mogą zmaksymalizować uzysk energii, jednocześnie poprawiając wzrost upraw i plony.
W ich symulacji pnie drzew mają promień 0,25 m i wysokość 1 m, natomiast korona ma promień 1 m i wysokość 1,5 m. Przyjmuje się, że całkowita wysokość wynosi 2,5 m, co odpowiada średniej wysokości drzew oliwnych w tej metodzie uprawy. Założono, że modele dwustronne mają wymiary 1,755 m x 1,038 m i są umieszczone na piastach o minimalnej wysokości 3 m, aby zapewnić ruch maszyn żniwnych.
Temperaturę ustawiono na 21°C, a wilgotność na poziomie 40%, przy symulacji zakładającej 16 godzin światła dziennie. Aby obliczyć plon drzew oliwnych, oceniono reakcję asymilacji węgla brutto na pochłonięte światło. Wskazuje to na kwantową wydajność fotosyntezy u drzew oliwnych, która pokazuje, jak dobrze przekształcają one energię świetlną w energię chemiczną.
Każde ustawienie zostało zmierzone przy kątach pochylenia 0, 20, 40, 60, 80 i 90 stopni oraz wysokościach piast 3 m, 3,5 m, 4 m i 4,5 m. Wybrano trzy odmiany oliwek ze względu na ich odmienną reakcję na światło, ponieważ dominują one na różnych obszarach geograficznych. Oliwki Picual występują głównie w Jaén, oliwki Manzanilla występują endemicznie w hiszpańskiej Sewilli, a oliwki Chemlali można znaleźć w różnych krajach śródziemnomorskich, szczególnie w Tunezji.
Szczytowy współczynnik równoważności gruntów (LER), który określa ilościowo produktywność gruntów w ramach łącznej produkcji energii i plonów, wyniosła 171% tego, co każdy system wyprodukowałby indywidualnie, gdyby został wdrożony oddzielnie na tym samym obszarze. Osiągnięto to przy kącie pochylenia 20 stopni i 3 m. Najniższy LER uzyskano przy 90 stopniach, na wysokości 4 m.
Stosowanie systemów agrowoltaicznych zyskuje na popularności w sektorze energii odnawialnej ze względu na ich potencjał w zakresie zwiększania zarówno zrównoważonej produkcji energii, jak i produktywności rolnictwa. Włączając panele słoneczne do działalności rolniczej, rolnicy mogą wytwarzać energię odnawialną bez poświęcania cennych gruntów, które można wykorzystać do produkcji roślinnej.
