Sistemi di montaggio agrivoltaico: una soluzione vantaggiosa per un uso efficiente del suolo e un'energia pulita

1. Introduzione: il concetto e i vantaggi degli agrivoltaici

Agrivoltaics è un approccio innovativo che combina la generazione di energia solare con la produzione agricola installando sistemi di montaggio fotovoltaico (PV) al di sopra dei terreni agricoli. Questo modello a doppio uso consente 'due benefici da un pezzo di terra '-generazione simultanea di elettricità e coltivazione delle colture. Non solo migliora l'efficienza dell'uso del suolo, ma fornisce anche agli agricoltori un reddito aggiuntivo, riduce l'evaporazione dell'acqua e ottimizza le condizioni di coltivazione delle colture.

Vantaggi chiave degli agrivoltaici:

✅ Efficiente uso del suolo: genera energia solare mantenendo la produttività agricola sullo stesso terreno.
✅ Conservazione dell'acqua: i pannelli solari riducono l'evaporazione dell'umidità del suolo, particolarmente benefica nelle regioni aride.
✅ Adattabilità climatica: i sistemi di montaggio regolabili soddisfano le diverse esigenze delle colture.
✅ Aumento del reddito degli agricoltori: integratori di entrate solari guadagni agricoli, riducendo i rischi di volatilità del mercato.

2. Tecnologie chiave e progetti di sistemi di montaggio agrivoltaico

(1) Design strutturale

I sistemi di montaggio agrivoltaico devono bilanciare l'efficienza della generazione di energia e i requisiti agricoli. I tipi principali includono:

① Sistemi di montaggio elevati

• Caratteristiche: L'altezza di montaggio supera in genere 2,5 metri, consentendo a macchinari agricoli (ad es. Trattori) di funzionare sotto.

• Applicazioni: colture da campo (grano, mais), agricoltura vegetale, ecc.

• Vantaggi: compatibile con le pratiche agricole tradizionali, supporta la meccanizzazione.

② Sistemi di inclinazione regolabili

• Caratteristiche: Gli angoli del pannello solare possono essere regolati stagionalmente per ottimizzare la distribuzione della luce.

• Applicazioni: colture tolleranti all'ombra (ad es. Tè, funghi) o ambienti che richiedono una regolazione della luce.

• Vantaggi: migliora la produzione energetica prevenendo la sovraesposizione delle colture o l'ombreggiatura insufficiente.

③ serre solari

• Caratteristiche: integra i pannelli fotovoltaici con strutture a serra, utilizzando progetti semitrasparenti per garantire la fotosintesi.

• Applicazioni: colture in contanti di alto valore (fragole, fiori, piantine, ecc.).

• Vantaggi: consente la temperatura precisa e il controllo della luce, migliorando la qualità delle colture.

(2) Selezione del materiale

• Acciaio zincato: resistente alla corrosione, adatto per uso esterno a lungo termine.

• Lega di alluminio: leggero, ideale per sistemi elevati, minimizza la compattazione del suolo.

• Materiali compositi: utilizzati in ambienti difficili (ad es. Aree saline-alcali costieri).

3. Casi di studio di applicazioni agrivoltaiche

(1) Progetto Ningxia 'Pv + Goji Berries ' China

• Modello: pannelli solari installati a 3 metri sopra le fattorie di bacche di Goji, consentendo la raccolta senza ostacoli.

• Risultati:

• Aumento delle entrate solari annuali del 30%.

• I rendimenti di Goji Berry sono aumentati del 15% a causa della ridotta evaporazione sotto ombreggiatura.

(2) Esperimento in Giappone 'Pv + Rice '

• Modello: pannelli solari con trasmissione leggera del 30% garantivano una normale crescita del riso.

• Risultati:

• Generato elettricità sufficiente per le esigenze locali.

• La produzione di riso è rimasta stabile durante il taglio dell'utilizzo dell'acqua del 20%.

(3) Sistema europeo 'PV + Pasture '

• Modello: sistemi fotovoltaici elevati con coltivazione di erba per il pascolo del bestiame.

• Risultati:

• Il pascolo divenne più lussureggiante all'ombra parziale.

• Costi operativi agricoli sovvenzionati a reddito solare.

4. Future Trends in Agrivoltaics

(1) Agrivoltaic intelligenti

• Integra la tecnologia IoT per la regolazione automatizzata del pannello, l'ottimizzazione della luce e dell'irrigazione.

• Esempio: sensori di luce + irrigazione intelligente Abilita l'agricoltura di precisione.

(2) Pv + agricoltura verticale

• Combina la coltivazione multistrato con pannelli solari sopraelevati, ideali per le aree urbane o di terra.

(3) Supporto politico e innovazione del modello di business

• I governi in tutto il mondo stanno lanciando sussidi (ad es. Incentivi cinesi 'Pv + Agriculture ').

• Le aziende stanno esplorando modelli 'Solar ' condivisi in cui gli agricoltori affittano terreni per la condivisione delle entrate.

5. Conclusione: il potenziale e le sfide degli agrivoltaici

Gli agrivoltaici rappresentano non solo un progresso tecnologico ma una sinergia sostenibile tra agricoltura e energia pulita. Nonostante le sfide come l'elevato investimento iniziale e l'adattamento tecnico, le innovazioni in corso e la posizione delle politiche di supporto agrivoltaics come una direzione futura chiave per entrambi i settori.

Future Outlook:
mercato globale degli agrivoltaici che prevedeva di superare $ 10 miliardi entro il 2030 (Wood Mackenzie).
Cina, Europa, Giappone e altri stanno accelerando l'adozione per raggiungere gli obiettivi di neutralità del carbonio.

L'ottimizzazione dei sistemi di montaggio agrivoltaico sta aprendo la strada a un futuro sostenibile in cui la generazione di energia e l'agricoltura prosperano insieme.