«Агровольтаика» — размещение сельского хозяйства под солнечными установками — хороший способ максимизировать использование земли. Это также увеличивает срок службы солнечных батарей.
Использование земли для солнечных батарей или сельскохозяйственных ферм часто изображается как игра с нулевой суммой, но это не всегда так. Агровольтаика — это технический термин, обозначающий использование земли как для получения солнечной энергии, так и для выращивания сельскохозяйственных культур, где под массивами растет все, от грибов до брокколи. Это оказалось полезным для фермеров, в некоторых случаях повышая урожайность, сокращая потребление воды и добавляя дополнительный источник дохода от производства энергии. И, как оказалось, это также приносит пользу солнечным панелям, улучшая их производительность и долговечность, сохраняя их прохладнее.
«Агриволатика» направлена на достижение нескольких целей, объясняет Макс Чжан, профессор машиностроения Корнельского университета и старший автор исследования, недавно опубликованного в Applied Energy, о преимуществах солнечных батарей. «Нам крайне необходимо максимально использовать возобновляемые источники энергии для борьбы с последствиями изменения климата, но в то же время важно сохранить сельскохозяйственные угодья для обеспечения продовольственной безопасности», — говорит он. «Это вызов». Может быть легко сосредоточиться на компромиссах — например, на том, как сельскохозяйственные культуры и панели конкурируют за солнечное излучение, — но важно также показать преимущества.
Для этой последней статьи исследователи рассмотрели различные данные о температуре поверхности от солнечных ферм. «Хорошо известно», говорит Чжан, что более высокие температуры могут сократить срок службы и эффективность солнечных панелей, поэтому отрасль следит за этим. Солнечные панели, установленные на высоте 4 метра над урожаем сои, были связаны со снижением температуры до 10 градусов по Цельсию, как показало исследование, по сравнению с солнечными панелями, установленными на полметра над голой почвой.
Причин такого снижения температуры несколько. Один из них связан с «эвапотранспирацией», когда вода испаряется с растений или почвы в воздух. Этот процесс отводит тепло, поэтому, когда сельскохозяйственные культуры растут под солнечной панелью, сам факт испарения воды из них снижает температуру. Другой фактор — отражение; сельскохозяйственные культуры могут отражать больше, чем почва, поэтому, хотя почва может удерживать тепло, а затем излучать его снизу вверх, сельскохозяйственные культуры не преобразуют столько солнечного излучения в тепло. Наконец, есть преимущество от того, как установлены солнечные панели. При работе над сельским хозяйством панели необходимо размещать выше, что также позволяет легче проходить воздуху, существенно вентилируя панели.
Это интересное время для солнечной промышленности, отмечает Чжан. На начальных этапах «проект был относительно простым: вы хотите максимизировать производство энергии только для данного участка земли». Но по мере того, как отрасль становится все более масштабной, ее игроки вместе с регулирующими органами и сообществами, в которые входят фермы, рассматривают несколько целей для этих массивов: «Не только производство энергии, — говорит Чжан, — но и то, как сделать более экосистемной дружелюбный, более экологичный и более дружелюбный к обществу».
Такой подход может изменить восприимчивость сообществ к размещению солнечных ферм в их районе. Это также может изменить конструкцию солнечных ферм. «Через десять лет, — говорит Чжан, — солнечные фермы будут совсем другими, чем сегодня».
Есть еще много вопросов, на которые нужно ответить, о взаимосвязи между солнечной энергией и сельскохозяйственными культурами (главным из них является то, как более эффективно сажать, выращивать и собирать урожай под панелями). Это исследование — только начало, говорит Чжан, и, как он надеется, является частью более «целостного подхода к мышлению, позволяющего более всесторонне рассмотреть взаимодействие между культурами и панелями». Будет непросто сбалансировать потребности сельского хозяйства и солнечной энергетики, но «со временем, — говорит он, — мы увидим положительную сторону создания будущих солнечных ферм, которые могут обслуживать и то, и другое».
No comments:
Post a Comment