Агроволтайка – күн батареяларын айыл чарба жерлеринин жанына коюу практикасы – жерди пайдаланууну бузбастан бөлүштүрүлгөн таза энергияны киргизүүнүн бир жолу катары дүйнө жүзү боюнча тез-тез кабыл алынууда.
Орегон мамлекеттик университетинин изилдөөлөрүнө ылайык, күн жана айыл чарба энергиясын биргелешип жайгаштыруу Америка Кошмо Штаттарында жалпы электр энергиясын өндүрүүнүн 20 пайызын камсыз кыла алат. Изилдөөчүлөрдүн пикири боюнча, агровольтайктарды масштабдуу орнотуу айыл чарба өсүмдүктөрүнүн түшүмдүүлүгүнө “минималдуу” таасир тийгизүү менен жыл сайын 330 миң тонна көмүр кычкыл газынын чыгышын кыскартууга алып келиши мүмкүн.
Изилдөөгө ылайык, Америка Кошмо Штаттарында электр энергиясын өндүрүүнүн 20 пайызын камсыз кылуу үчүн агроволтаикалыктар үчүн Мэриленд штатынын өлчөмүндөгү аймак керек болот. Бул болжол менен 13,000 чарчы миль же АКШнын азыркы айыл чарба аянтынын 1 пайызын түзөт. Дүйнөлүк масштабда, күн фотоэлектрлерине айландырылса, бардык айыл чарба жерлеринин 1 пайызы дүйнөгө керектүү энергияны өндүрө алат деп болжолдонууда.
Агровольтаикалык панелдерди орнотуунун көптөгөн жолдору бар. Эң кеңири таралган ыкмалардын бири - айыл чарба шаймандары же малдын астында эркин жүрүү үчүн жайды көтөрүү. Дагы бир модалуу дизайн - бул фотоэлектрдик панелдерди вертикалдуу багыттоо, панелдердин катарларынын ортосунда кенен ачык жерлерди калтыруу.
Кошмо штаттар
Сомерсет (Калифорния) шаарында жүзүмдүк бакка германиялык долбоорлоочу Sunzaun тик күн батареялары орнотулду. Монтаждоочу Sunstall микроинверторго туташтырылган 43 450 Вт модулдан жана эки батарейкадан турган орнотууну иштеп чыкты.
Минималдуу дизайн эки үймөккө жөнөкөй тиркемени жасоо үчүн модулдардын рамкаларында тешиктерди колдонгон, бул оор текче системасынын зарылдыгын жокко чыгарган. Bifacial күн модулдары вертикалдуу багытталган массивдин эки тарабында энергияны өндүрөт.
Горизонталдык багыт менен иштелип чыккан салттуу системаларда панелдерди текче системасына орнотуу үчүн колдонулган рельстер, адатта, панелдин белгиленген өлчөмүнө туура келүү үчүн кесилет. Эгерде панелдин өлчөмү бардык башка компоненттерди сатып алуу аяктагандан кийин өзгөрсө, рельстер панелдин жаңыланган өлчөмүнө ылайыкташтыруу үчүн кайра конструкцияланганда долбоор кечигип калышы мүмкүн. Sunzaun дизайны ар бир стектин ортосундагы аралыкты тууралоо менен панелдин өлчөмүн өзгөртүүгө оңой ыңгайлашууга мүмкүндүк берет. Зарыл болгон учурда жерден панелдердин бийиктигин жөнгө салуу да мүмкүн.
Германия
Лейпциг прикладдык илимдер университетинин окумуштуулары Германиянын энергетика рыногуна батыш-чыгыш багытталган вертикалдуу фотоэлектрдик системаларды массалык түрдө жайылтуунун потенциалдуу таасирин изилдешти. Алар бул орнотуулар өлкөнүн электр тармагын турукташтырууга пайдалуу таасир тийгизе аларын, ошол эле учурда жерге орнотулган кадимки фотоэлектрдик станцияларга караганда айыл чарба иштери менен көбүрөөк интеграцияланууга мүмкүндүк берерин аныкташкан.
Окумуштуулар вертикалдык фотоэлектрдик системалар күндүн өндүрүмдүүлүгүн кыш айларында электр энергиясына болгон эң көп талап кылынган сааттарга жана электр энергиясы менен камсыздоонун эң көп болгон сааттарына жылдыра аларын аныкташкан, ошону менен күндүн чектөөсүн азайтат.
«Эгерде 1 ТВт заряддоо жана разряддоочу кубаттуулуктагы электр сактагычы жана 1 ТВт саат кубаттуулуктагы электр энергиясы тутумунун моделине интеграцияланса, эффект 2 пайыз вертикалдуу модулдар менен 2.1 Мт/а чейин үнөмдөөгө чейин төмөндөйт. батышка, 70 пайызы түштүккө жантайт», - дешти алар. "Акыры, кээ бирлер үчүн вертикалдуу электр станцияларынын 30 пайызын камсыз кылуу реалдуу эместей сезилиши мүмкүн, бирок андан азыраак көрсөткүч жакшы таасир этет."
Жапония
Японияда Luxor Solar KK, немис модулдарын өндүрүүчүсү Luxor Solar туунду компаниясы, Eco Rice Niigata компаниясына таандык күрүч кайра иштетүүчү заводдун унаа токтотуучу жайына 8.3 кВт тик фотоэлектрдик системаны курду.
"Унаалар вертикалдык системалардын ортосунда токтотулат" деп түшүндүрдү Luxor Solar KK компаниясынын башкаруучу директору Уве Либшер PV журналына. "Бул системанын максаты - кыш мезгилиндеги туруктуулукту жана кардын чагылышынан улам кошумча энергия өндүрүмдүүлүгүн көрсөтүү." Ал эми Ниигата кар көп түшүүчү аймак болгондуктан, кышында 2-3 метрге чейин кар жаашы белгилүү».
Түштүктү караган системада Luxor Solar компаниясынын өзүнүн гетерокондук күн модулдары, ошондой эле немис тик фотоэлектрдик адиси Next2Sun монтаждоо системалары жана Япониянын Omron инверторлору бар. Тик монтаж системанын жанында жайгашкан күрүчтү кайра иштетүүчү заводду электр энергиясы менен камсыздайт. Нагаока шаары долбоорду 2 миллион иен (14,390 XNUMX доллар) менен каржылаган.
"Тик орнотуу айыл чарба жерлеринин минималдуу мейкиндигин гана колдонот, мында эгиндерге жеткен жарыктын 85 пайыздан ашыгын сактайт, бул күн энергиясы менен айыл чарбасынын ортосундагы оптималдуу балансты камсыздайт, бул Японияда өтө маанилүү нерсе", - деп түшүндүрөт ал. "Бул бизге айыл чарба жерлеринде, мисалы, буудай, картошка же күрүч үчүн агроволтаикалык системаларды кеңири масштабда курууга мүмкүндүк берет."
Франция
Францияда TotalEnergies жана InVivo, агровольтайка боюнча адис 111 кВт тик агровольтаикалык демонстрацияны ишке киргизишти. TotalEnergies пилоттук орнотуу күн панелдеринин айыл чарба түшүмүнө, ошондой эле биологиялык ар түрдүүлүккө, көмүртек сактоочу жайга жана суунун сапатына тийгизген таасирин изилдей турганын билдирди.
"Биз жашыл электр энергиясын өндүрүү, биогаз жана айыл чарбасы ортосунда түзүлгөн синергетика биздин энергетикалык жана азык-түлүк көз карандысыздыгыбызды кепилдөөчү жооптордун бири экенине ишенебиз" деди TotalEnergies Renouvelables France компаниясынын башкы директору Тьерри Мюллер.
Швеция
Малардален университетинин (Швеция) окумуштуулары вертикалдуу фотоэлектрдик долбоорлордо микроклиматтарды талдоону жеңилдеткен эсептөө суюктуктарынын динамикасынын (CFD) моделин иштеп чыгышты. CFD симуляциялары катуу заттардын жана газдардын денелер аркылуу жана анын айланасындагы агымы жөнүндө татаал теңдемелерди чечүү үчүн колдонулат, аларды агровольтаикалык системалардын ичиндеги микроклиматтарды талдоо үчүн колдонсо болот.
"Agrivoltaic (AV) системасынын моделдери жаңы AV системаларын долбоорлоо үчүн, ошондой эле чечим кабыл алуу үчүн көп колдонулат, анткени микроклиматтык өзгөрүүлөр AV тутумунун жайгашкан жерине жана чечилишине жараша талдоо/болжолдоо мүмкүн", - изилдөөчү Себастьян Зайналли pv magazine.w сайтына билдирди
Изилдөө вертикалдуу фотоэлектрдик модулдар менен көлөкөланган жер тилкелеринде күн радиациясынын интенсивдүүлүгүнүн 38 пайызга төмөндөшүн байкаган.
Негизги принциптер
АКШнын Улуттук энергиянын кайра жаралуучу булактары лабораториясы агровольтанын ийгилиги үчүн беш принципти сунуштады, анын ичинде:
Климат, топурак жана экологиялык шарттар: жердин экологиялык шарттары күн генерациясына да, керектүү өсүмдүктөргө же өсүмдүктөргө да ылайыктуу болушу керек.
Конфигурациялар, күн технологиялары жана конструкциялары: Күн технологиясын тандоо, сайттын схемасы жана башка инфраструктуралар күн панелдерине жеткен жарыктын көлөмүнөн баштап, керек болсо трактордун панелдердин астынан өтө алабы же жокпу, бардыгына таасир этиши мүмкүн. «Бул инфраструктура жакынкы 25 жыл бою жерде болот, андыктан аны максаттуу пайдалануу үчүн туура кылыш керек. Долбоордун ийгилиги ушундан көз каранды”, - дейт InSPIREде иштеген NREL изилдөөчүсү Джеймс МакКалл.
Өсүмдүктөрдү тандоо жана өстүрүүнүн ыкмалары, үрөндөрдүн жана вегетациянын долбоорлору жана башкаруу ыкмалары: Агровольтайк долбоорлору жергиликтүү климаттык шартта панелдердин астында гүлдөп өскөн жана жергиликтүү рыноктордо кирешелүү болгон өсүмдүктөрдү же жер астындагы катмарларды тандап алышы керек.
Шайкештик жана ийкемдүүлүк: Агровольттар натыйжалуу айыл чарба иш-чараларын жүргүзүү үчүн күн батареяларынын ээлеринин, күн операторлорунун жана фермерлердин же жер ээлеринин карама-каршы келген муктаждыктарына ылайыкташа тургандай иштелип чыгышы керек.
Кызматташуу жана өнөктөштүк: Ар бир долбоордун ийгиликтүү болушу үчүн топтордун ортосундагы байланыш жана түшүнүү абдан маанилүү.