Nový výzkum ukazuje důležitost výpočtu účinků stínění vytvářeného fotovoltaickými panely na fotosynteticky aktivní záření (PAR) na úrovni země. Což je klíčové pro hodnocení výnosu plodin v agrovoltaických projektech. Navrhované modelování bere v úvahu různé typologie agrovoltaických projektů v několika lokalitách v Evropě.
Italsko-švédský výzkumný tým zkoumal dopad zastínění vytvořeného na úrovni země různými konfiguracemi agrovoltaického systému. Což je podle vědců nezbytné pro přesné odhady výnosů plodin.
Poznamenali, že předchozí výzkum se většinou zajímal o posouzení dopadu zastínění na produkci solárních modulů nebo globální distribuci horizontálního ozáření (GHI), zatímco jejich studie se většinou určuje k analýze účinků zastínění na fotosynteticky aktivní záření (PAR) a výnos plodin.
„Vyvinutý model lze použít jako výchozí bod pro přesný odhad výnosů plodin na jakémkoli místě v rámci nejběžnějších návrhů agrovoltaických systémů,“ vysvětlili. ,,Zvažuje zemědělskou část agrovoltaických systémů a může být integrován se stávajícími modely fotovoltaické energie pro analýzu výnosů plodin a výroby energie.“
Model pro hodnocení účinků zastínění v agrovoltaických projektech
Prostřednictvím softwaru Matlab vytvořili vědci model, který uvažuje tři různé konfigurace agrovoltaického systému: s pevnými strukturami; s jednoosými sledovači; a s dvouosými sledovacími systémy. Poté použili software PVsyst a SketchUp k ověření stínovacích faktorů navrhovaného modelu a tvrdili, že oba nástroje samy o sobě nejsou schopny vypočítat paprskové a difúzní stínící faktory na zemi.
Skupina testovala model na třech různých místech v Evropě: Lanna ve Švédsku; Estrees-Mons ve Francii; a Klingenberg v Německu. Vypočítala PAR tak, že ji rozložila na její difúzní a přímé složky. „Tento rozklad PAR je v AV systémech kritický kvůli proměnlivým stínům způsobeným panely na plodinách. Ty vytvářejí nehomogenní distribuci PAR/difuzní PAR během dne,“ vysvětluje dále.
Vysoká přesnost výpočtů
Testování ukázalo, řekli vědci, že navrhovaný model vykazoval „vysokou přesnost“ ve srovnání s PVsyst a SketchUp. „Homogenita světla a snížení PAR se mohou výrazně lišit v závislosti na konfiguraci AV systému, od 86 % do 95 % a 11 % až 22 %, v tomto pořadí,“ vysvětlili dále. „Dvouosý AV systém vykázal nejvyšší homogenitu světla a nejnižší roční snížení PAR u Lanny. Index lehké homogenity byl 95,15 % a roční snížení PAR bylo 11,01 %.
Výzkumníci zdůraznili, že tento nový model pro hodnocení zastínění, lze snadno přizpůsobit jiným typům uspořádání agrovoltaických systémů.
Jejich zjištění se popisují ve studii „Přímé a difúzní modelování faktorů stínění pro nejreprezentativnější uspořádání agrovoltaických systémů“. Ten se publikoval v Applied Energy. Tým se skládá z akademiků z Mälardalen University ve Švédsku a Università Cattolica del Sacro Cuore v Itálii.
Jiní vědci z Mälardalen University nedávno zkoumali, jak optimalizovat výnosy elektřiny v agrovoltaických instalacích s vertikálně namontovanými bifaciálními FV moduly. Vyvinuli technicko-ekonomický optimalizační model. Ten údajně nastiňuje ideální konstrukční parametry pro agrovoltaický vertikální fotovoltaický systém kombinací klimatologických dat s údaji o očekávané výrobě solární energie, distribuci stínění, vodě na zavlažování a zemědělském výnosu.
Jiní vědci z Università Cattolica del Sacro Cuore také nedávno zkoumali různé úpravy hloubky odstínu u sójových bobů pěstovaných pod zvýšeným agrovoltaickým systémem v Monticelli d’Ongina v Itálii.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
