Lissabonin yliopiston ja Portugalin sotaakatemian tutkijat ovat tehneet tutkimuksenmaataloussähköjärjestelmä vastata sekä energia- että elintarviketurvan tarpeisiin. Tutkimuksessa todettiin, että aurinkosähkömoduulien (PV) rivien välillä yhdistettynä varjoystävällisiin viljelykasveihin oli lupaavin tuotto ja alle viiden vuoden takaisinmaksuaika.
Portugalin ilmasto-ominaisuudet tekevät siitä sopivan paikan aurinkoenergian tuotannolle, ja noin 12 % maan alueesta on nimetty maatalouden kansalliseksi maatalousreserviksi (RAN).Agrivoltaics-järjestelmä, maatalouden ja aurinkotuotannon yhdistäminen, jota kutsutaan myös nimelläaurinko viljely, voisi olla innovatiivinen ratkaisu nimetyn maan hyödyntämiseen samalla kun tuotetaan uusiutuvaa energiaa energiavarmuuteen liittyvien huolenaiheiden ratkaisemiseksi.
Ryhmä havaitsi, että maataloussähköjärjestelmät voivat saavuttaa viiden vuoden tai lyhyemmän takaisinmaksuajan ja tuottaa enemmän arvoa kuin pelkät aurinkosähköjärjestelmät tai vain maatalouden tuotanto. Lisäksi tutkiessaan kahden tyyppisiä asetteluja - toista korotetuilla paneeleilla ja toisessa, jossa käytetään erillään olevia paneelirivejä - tutkijat totesivat, että erillään olevalla ratkaisulla on hieman korkeampi potentiaali kuin korotetulla.
Ryhmä sisälsi vertailua varten säännöllisen PV-toteutuksen ja tutki skenaarioita, joissa kaikki paneelien tuottama energia myytiin suoraan markkinoille laskennallisen arvon perusteella. Analyysissa oletettiin, että viljelijällä on sähkönhankintasopimus ja että hän myy energiaa hintaan {{0}},043 € (0,046,34 $)/kWh. PV-järjestelmiin valittiin monokiteiset piiaurinkokennot. Takaisinmaksuajan määrittämiseksi valittiin PVsyst-ohjelmistolla erilaisia parametreja, mukaan lukien alkuinvestointi- ja käyttö- ja käyttökustannukset sekä energian myyntihinnat.
Erotetun aurinkosähköprojektin layoutissa käytettiin 20 m:n jakoväliä, jolloin kahden kahdeksan moduulin rivin väliin jäi vähintään 15 m tilaa eli yhteensä 16 moduulia. Moduulien kallistuskulma oli 55 % - -55 %, ja seurantalaitteita käytettiin auringon liikkeen seuraamiseen ja tehon optimointiin. Korotetussa aurinkosähköjärjestelmässä kaikki 16 moduulia asennettiin yksirivisiksi sarjaksi niiden alla olevien viljelykasvien varjostuksen vähentämiseksi. Jälleen valittiin 55 % - -55 % kallistuskulma käyttämällä seurantalaitteita. Valverdinho-asennuksessa maasto kuitenkin loi liikaa varjoa, joten kallistuskulmaksi säädettiin 45 % ja -45%.
Tutkimustulokset osoittivat, että ehdotetuilla hankkeilla oli alhaisempi tasoitettu energian hinta (LCOE) kuin energian hinta Iberian markkinoilla, ja takaisinmaksuajat olivat noin 4-5 vuotta.
Agrivoltaics yhdistää kestävän maatalouden ja uusiutuvan energian tuotannon periaatteet. Varjostamalla viljelykasveja PV-moduulit voivat vähentää veden haihtumista ja ylläpitää viileämpiä lämpötiloja, mikä lisää satoa. Samaan aikaan aurinkopaneelit tuottavat uusiutuvaa energiaa, jonka maanviljelijät voivat myydä tai käyttää itse, mikä vähentää heidän riippuvuuttaan fossiilisista polttoaineista.
Tämä tutkimus korostaa maataloussähkön potentiaalia tarjota kaikille osapuolille hyödyttävä ratkaisu käsittelemällä sekä elintarvike- että energiaturvakysymyksiä ja edistämällä samalla kestäviä maatalouden käytäntöjä. Kun maailman väestö jatkaa kasvuaan, innovaatiot ja luovat ratkaisut, kuten agrovoltaics, ovat avainasemassa tulevina vuosina kohtaamiimme haasteisiin vastaamisessa.
