Forskere ved Universitetet i Lisboa og Militærakademiet i Portugal har utført en studie om levedyktigheten tilagrivoltaisk system for å møte behovet for både energi- og matsikkerhet. Studien fant at adskilte rader med solcellemoduler (PV) kombinert med skyggevennlige avlinger hadde den mest lovende avkastningen og en tilbakebetalingstid på mindre enn fem år.
Portugals klimaegenskaper gjør det til et egnet sted for solenergiproduksjon, og omtrent 12% av landets nasjonale territorium er utpekt som National Agriculture Reserve (RAN) for landbruksformål.Agrivoltaiksystem, integrering av landbruk og solenergiproduksjon, også kaltsolar farming, kan være en innovativ løsning for å utnytte det utpekte landet samtidig som det genereres fornybar energi for å møte energisikkerhetsproblemer.
Gruppen fant at agrivoltaiske systemer kan oppnå en tilbakebetalingstid på fem år eller mindre og generere mer verdi enn bare PV-systemer eller bare landbruksproduksjon på landet. I tillegg, ved å studere to typer oppsett – en med forhøyede paneler og en som bruker adskilte rader med paneler – bemerket forskerne at løsningen med avstand har et litt høyere potensial enn den forhøyede.
Teamet inkluderte en vanlig PV-implementering for sammenligning og studerte scenarier der all energien produsert av panelene ble direkte solgt til markedet ved å bruke en beregnet verdi. Analysen antok at bonden har en PPA og selger energien til €{{0}},043 ($0,046,34)/kWh. Monokrystallinske silisiumsolceller ble valgt for solcelleanleggene. For å bestemme tilbakebetalingsperioden ble forskjellige parametere valgt ved bruk av PVsyst-programvare, inkludert initialinvestering og driftskostnader og energisalgspriser.
For den adskilte PV-prosjektlayouten ble det brukt en pitch-avstand på 20 m, noe som skaper minimum 15 m mellomrom mellom de to radene med åtte moduler hver, for totalt 16 moduler. Modulene hadde en tiltvinkel på 55 % til -55 %, og sporingsinstrumenter ble brukt til å følge solens bevegelse og optimalisere kraftuttaket. I det forhøyede PV-array-oppsettet ble alle 16 moduler installert i en serie med én rad for å redusere skygge på avlingene under dem. Igjen ble en tiltvinkel på 55 % til -55 % valgt ved bruk av sporingsverktøy. I Valverdinho-installasjonen skapte imidlertid terrenget for mye skygge, så vippevinkelen ble justert til 45 % og -45 %.
Resultatene av forskningen indikerte at de foreslåtte prosjektene hadde en lavere utjevnet energikostnad (LCOE) enn energiprisen i det iberiske markedet, med tilbakebetalingsperioder på rundt 4-5 år.
Agrivoltaics kombinerer prinsippene for bærekraftig landbruk og fornybar energiproduksjon. Ved å skyggelegge avlinger kan PV-moduler redusere mengden vannfordampning og opprettholde kjøligere temperaturer, noe som fører til økte avlinger. I mellomtiden genererer solcellepaneler fornybar energi som kan selges eller brukes av bøndene selv, noe som reduserer deres avhengighet av fossilt brensel.
Denne studien fremhever potensialet for agrivoltaics å tilby en vinn-vinn-løsning ved å adressere både mat- og energisikkerhetsproblemer, samtidig som den fremmer bærekraftig landbrukspraksis. Ettersom verdens befolkning fortsetter å vokse, vil innovasjon og kreative løsninger som agrivoltaics være nøkkelen til å møte utfordringene vi står overfor i årene som kommer.
