Een onderzoeksteam uit Spanje en Italië heeft onlangs een onderzoek uitgevoerd naar de impact van verschillende systeemconfiguraties voor bifacialenagrivoltaïsch systeemarrays ingezet in olijfgaarden. Het team ontdekte dat de kantelhoek van de zonnepanelen grote invloed heeft op de stroomopbrengst, terwijl de hoogte van de modules een cruciale rol speelt bij het verhogen van de landbouwopbrengst. De studie testte verschillende systeemconfiguraties met behulp van softwaresimulatie en de raytracing-aanpak om nauwkeurig te modelleren hoe licht interageert met objecten.
De bevindingen van dit onderzoek zijn belangrijk voor boeren en bedrijven op het gebied van duurzame energie die zonne-energie willen integreren in hun landbouwactiviteiten. Door het ontwerp en de plaatsing van zonnepanelen te optimaliseren, kunnen boeren hun energieopbrengst maximaliseren en tegelijkertijd de gewasgroei en opbrengst verbeteren.
In hun simulatie hebben de boomstammen een straal van 0.25 m en een hoogte van 1 m, terwijl de kroon een straal van 1 m en een hoogte van 1,5 m heeft. Er wordt aangenomen dat de totale hoogte 2,5 m bedraagt, wat de gemiddelde hoogte van olijfbomen bij deze teeltaanpak vertegenwoordigt. Er werd aangenomen dat de tweezijdige modellen een afmeting hadden van 1,755 mx 1,038 m en op hubs met een minimale hoogte van 3 m moesten worden geplaatst om de beweging van de oogstmachines te garanderen.
De temperatuur was ingesteld op 21 C en de luchtvochtigheid was 40%, waarbij bij de simulatie werd uitgegaan van 16 uur licht per dag. Om de opbrengst van de olijfbomen te berekenen, werd de reactie van de bruto koolstofassimilatie op het geabsorbeerde licht beoordeeld. Dat geeft de kwantumefficiëntie van fotosynthese in olijfbomen aan, wat laat zien hoe goed ze lichtenergie omzetten in chemische energie.
Elke opstelling werd gemeten met kantelhoeken van 0, 20, 40, 60, 80 en 90 graden, en naafhoogten van 3 m, 3,5 m, 4 m en 4,5 m. De drie olijfvariëteiten zijn gekozen vanwege hun verschillende lichtreacties, aangezien ze in verschillende geografische gebieden voorkomen. Picual-olijven worden voornamelijk gevonden in Jaén, Manzanilla-olijven zijn endemisch in het Spaanse Sevilla, en Chemlali-olijven zijn te vinden in verschillende mediterrane landen, met name Tunesië.
Pieklandequivalentverhouding (LER), die de landproductiviteit van de gecombineerde energie- en gewasopbrengsten kwantificeert, bedroeg 171% van wat elk systeem afzonderlijk zou produceren als het afzonderlijk in hetzelfde gebied zou worden geïmplementeerd. Dit werd bereikt bij een kantelhoek van 20 graden en 3 meter. De laagste LER werd bereikt bij 90 graden, op een hoogte van 4 m.
Het gebruik van agrivoltaïsche systemen wint aan populariteit in de duurzame energiesector vanwege hun potentieel om zowel de duurzame energieproductie als de landbouwproductiviteit te verbeteren. Door zonnepanelen in landbouwactiviteiten te integreren, kunnen boeren hernieuwbare energie produceren zonder waardevolle grond op te offeren die voor de productie van gewassen zou kunnen worden gebruikt.
