Ein Forschungsteam aus Spanien und Italien hat kürzlich eine Studie über die Auswirkungen verschiedener Systemkonfigurationen für Bifacial durchgeführtAgri-PV-AnlageArrays in Olivenhainen eingesetzt. Das Team fand heraus, dass der Neigungswinkel der Solarmodule einen großen Einfluss auf die Stromausbeute hat, während die Höhe der Module eine entscheidende Rolle bei der Steigerung des landwirtschaftlichen Ertrags spielt. Die Studie testete verschiedene Systemkonfigurationen mithilfe von Softwaresimulation und dem Raytracing-Ansatz, um genau zu modellieren, wie Licht mit Objekten interagiert.
Die Ergebnisse dieser Studie sind von Bedeutung für Landwirte und Unternehmen im Bereich erneuerbare Energien, die Solarenergie in ihre landwirtschaftlichen Betriebe integrieren möchten. Durch die Optimierung des Designs und der Platzierung von Solarmodulen können Landwirte ihren Stromertrag maximieren und gleichzeitig das Pflanzenwachstum und den Ertrag verbessern.
In ihrer Simulation haben die Baumstämme einen Radius von 0,25 m und eine Höhe von 1 m, während die Baumkrone einen Radius von 1 m und eine Höhe von 1,5 m hat. Als Gesamthöhe wird mit 2,5 m gerechnet, was der durchschnittlichen Höhe der Olivenbäume bei diesem Anbauansatz entspricht. Es wurde davon ausgegangen, dass die bifazialen Modelle eine Größe von 1,755 m x 1,038 m haben und auf Naben mit einer Mindesthöhe von 3 m platziert werden, um die Bewegung der Erntemaschinen sicherzustellen.
Die Temperatur wurde auf 21 °C und die Luftfeuchtigkeit auf 40 % eingestellt, wobei die Simulation von 16 Stunden Licht pro Tag ausging. Um den Ertrag der Olivenbäume zu berechnen, wurde die Reaktion der Bruttokohlenstoffassimilation auf absorbiertes Licht bewertet. Dies zeigt die Quanteneffizienz der Photosynthese in Olivenbäumen an, die zeigt, wie gut sie Lichtenergie in chemische Energie umwandeln.
Jeder Aufbau wurde mit Neigungswinkeln von 0, 20, 40, 60, 80 und 90 Grad und Nabenhöhen von 3 m, 3,5 m, 4 m und 4,5 m gemessen. Die drei Olivensorten wurden aufgrund ihrer unterschiedlichen Lichtreaktionen ausgewählt, da sie in verschiedenen geografischen Gebieten vorherrschen. Picual-Oliven kommen überwiegend in Jaén vor, Manzanilla-Oliven sind im spanischen Sevilla endemisch und Chemlali-Oliven kommen in verschiedenen Mittelmeerländern, insbesondere in Tunesien, vor.
Spitzenlandäquivalentverhältnis (LER), das die Landproduktivität der kombinierten Energie- und Ernteerträge quantifiziert, betrug 171 % dessen, was jedes System einzeln produzieren würde, wenn es separat in derselben Region implementiert würde. Dies wurde bei einem Neigungswinkel von 20 Grad und 3 m erreicht. Der niedrigste LER wurde bei 90 Grad in einer Höhe von 4 m erreicht.
Der Einsatz von Agri-PV-Systemen erfreut sich im Bereich der erneuerbaren Energien zunehmender Beliebtheit, da sie das Potenzial haben, sowohl die nachhaltige Energieproduktion als auch die landwirtschaftliche Produktivität zu steigern. Durch die Integration von Solarpaneelen in landwirtschaftliche Betriebe können Landwirte erneuerbare Energie erzeugen, ohne wertvolles Land zu opfern, das für die Pflanzenproduktion genutzt werden könnte.
