Výzkumníci ve Španělsku vytvořili nový model pro přesný odhad produkce ropy a výroby energie v zemědělských zařízeních postavených v živých plotech v olivových sadech. Navrhovaný přístup také umožňuje generování matematických rovnic odhadujících vliv proměnné návrhu systému.
Výzkumníci z University of Cordoba ve Španělsku vyvinuli model pro simulaci slunečního záření v agrovoltaických rostlinách rozmístěných na živých plotech v olivových sadech.
Ve srovnání s tradičními olivovými sady umožňují olivové sady na živý plot vyšší stupeň mechanizace a snížení nákladů. Běžně jsou rozšířeny ve Španělsku a Portugalsku, kde zabírají 100 000 ha, respektive 120 000 ha. A stávají se nejčastějším sadovnickým designem v nových výsadbách. Zejména v produkčních zónách vzdálených od Středozemního moře. Tyto sady také nabízejí výhody, jako je vysoká hustota rostlin, snadnější kontrola chorob a škůdců a snadnější zavlažování a hnojení.
„Náš nástroj integruje modely pro simulaci ozáření na celé cestě od slunce k plodině. A dokonce i absorpci ozáření vrchlíkem plodiny,“ řekla hlavní autorka výzkumu Marta Varo Martínez. ,,Model umožňuje hodnotit nejen výrobu elektřiny, ale také produkci ropy.“
Navrhovaný model uvažuje o interakci mezi slunečním zářením i solárními moduly. Ale taky pěstováním plodin v jižně orientovaném agrovoltaickém zařízení pomocí horizontálních sledovačů. V navržené konfiguraci systému se střídavě rozptylují produkce ropy i energie. Přičemž v každém pruhu mezi solárními panely je živý plot z olivového háje.
Agrovoltaika pro živé ploty
Model bere v úvahu globální sluneční záření a fotosynteticky aktivní záření (PAR), stejně jako jejich přímé a difúzní složky. ,,Jakmile je známo dopadající záření v plodině, je nutné odhadnout radiační přenos uvnitř olivového baldachýnu,“ uvedl výzkumný tým. ,,K určení prostorového rozložení absorbovaného záření v porostu se uvažuje, že živý plot plodiny je rozdělen do sousedních rovnoběžnostěnů.“
Tento nástroj se aplikoval na jižně orientovanou superintenzivní olivovou farmu nacházející se v Cordobě v jižním Španělsku s různými rozestupy řádků. Předpokládalo se, že FV systém se založil na sledovacích zařízeních s astronomickým sledováním a bez zpětného sledování. „Výška osy otáčení se pohybovala od 2,5 m do 3,5 m v krocích po 0,5 m. A šířka modulů od 2 m do 4 m v krocích po 1 m,“ vysvětlili akademici s tím, že modelování generovalo 81 různých geometrických kombinací.
Simulace umožnila získat rozložení absorbovaného PAR v každém ze základních rovnoběžnostěnů živého plotu. A odhalila, že nejvyššího množství produkce ropy na jednotku délky živého plotu lze dosáhnout nejširšími rozestupy mezi řadami stromů. Což zase umožňuje vyšší zachycení slunečního záření. „Použití širokých rozestupů však znamená snížení počtu živých plotů na hektar. Což vede ke snížení produkce ropy na jednotku plochy,“ zdůraznil tým.
Generování matematických rovnic odhadujících vliv proměnné návrhu systému
Navrhovaný přístup údajně umožňuje přesný odhad vlivu zastínění způsobeného solárními panely a také roční produkce ropy a elektřiny. Umožňuje také generování matematických rovnic odhadujících vliv proměnných návrhu systému. ,,Tyto rovnice také ukazují tendenci dat najít nejlepší využití s nejmenší z testovaných mezivzdáleností,“ řekl Varo Martínez.
Jejich zjištění lze nalézt ve studii „Simulační model pro elektrickou a zemědělskou produktivitu agrivoltaického systému olivového živého plotu“. Ta se publikovala v Journal of Cleaner Production.
Jiná skupina výzkumníků z University of Cordoba nedávno vyvinula novou metodu pro výpočet toho, kolik půdy by se dalo využít pro zemědělské účely pod fotovoltaickými elektrárnami založenými na dvouosých solárních sledovačích.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
