Austria Boleh Memanfaatkan 90 TWh Agrivoltaics Menggunakan 5–16% Tanah Tanaman

Kumpulan penyelidikan yang diketuai oleh Universiti Sumber Asli dan Sains Hayat Austria, Vienna, menjalankan analisis tekno-ekonomi tentang potensi pemasangan agrivolta negara, menggabungkan penilaian keuntungan bagi penjanaan PV solar dan pengeluaran pertanian.

"Kertas kerja kami membentangkan, untuk pengetahuan kami, rangka kerja bersepadu pertama yang menggabungkan simulasi kedua-dua penjanaan elektrik PV dan keluaran pertanian untuk sistem agrivolta pada tahap seluruh negara, termasuk kesan perubahan iklim," kata pengarang yang sepadan Isabelle Grabner kepada majalah pv. "Dalam penyelidikan kami, kami menyiasat pengurangan dalam pengeluaran tanaman untuk Austria disebabkan oleh pengembangan PV solar di tanah pertanian.

"Kami membandingkan penggunaan agresif agrivoltaik dan pemasangan PV-tanah biasa yang diperlukan untuk mencapai sasaran neutraliti iklim," tambah Grabner. "Selain itu, kami menunjukkan kesan penyesuaian perubahan iklim yang terhad di bawah agrivoltaics, tetapi keputusan yang terakhir sangat bergantung pada tanaman yang dipilih serta -khusus negara."

Untuk menjalankan analisis, pasukan menggunakan rangka kerja simulasi modular, menggunakan perisian yang telah sedia ada jika tersedia dan membangunkan penyelesaian baharu mengikut keperluan. Rangka kerja ini tersedia dalam talian di bawah lesen GPL. Menggunakan data EU daripada dasar-model iklim bersepadu (EPIC), penyelidik mula-mula mengklasifikasikan kawasan yang sesuai untuk kegunaan agrivolta, menggunakan penapis seperti keluasan tanah tanaman bersambung minimum 1 ha, purata cerun maksimum 20 darjah dan ketinggian maksimum 1,950 m dari aras laut.

Penjanaan elektrik telah disimulasikan dengan PVlib, menggunakan data penyinaran mendatar global (GHI) daripada simulasi iklim pada grid 1 km. EPIC digunakan untuk memodelkan proses persekitaran utama dan pertumbuhan tumbuhan pada tahap plot, dengan langkah masa harian dan resolusi spatial 1 km × 1 km. Senario tersebut menggabungkan interaksi antara keadaan persekitaran dan amalan pengurusan, termasuk penggiliran tanaman, untuk tanaman seperti kacang polong, kacang soya, kentang, alfalfa, barli musim panas dan oat.

Data iklim adalah berdasarkan pemerhatian dari 1981–2020 dan unjuran dari 2031–2070. Dua senario asas telah diuji: pengeluaran pertanian tanpa sistem PV dan PV-tanah tanpa pertanian. Senario agrivolta termasuk sistem berkaku atas, menghadap ke selatan-dengan ketinggian pemasangan kira-kira 10 m dan sistem dwimuka menegak dengan jarak baris 10 m dan dua panel dwimuka disusun secara menegak. Setiap sistem dinilai di bawah senario kos rendah, sederhana dan tinggi.

Analisis menunjukkan bahawa di Austria, sistem PV-dipasang di darat menjana 1,173 MWj/ha, sistem agrivoltaik kaku 684 MWj/ha dan sistem agrivoltaik menegak 373 MWj/ha tenaga elektrik. Nisbah keuntungan berbanding dengan pengeluaran pertanian sahaja adalah antara 10:1 hingga 50:1 untuk sistem menegak, sehingga 60:1 untuk sistem kaku dan sehingga 100:1 untuk PV{14}}tanah.

"Untuk mencapai 90 TWj/y penjanaan elektrik daripada solar PV di tanah tanaman, batas atas dalam semua senario neutraliti iklim, sejumlah 5%–16% daripada jumlah kawasan tanaman diperlukan," kata pasukan itu membuat kesimpulan. "Kawasan yang diperlukan dan pengurangan simulasi dalam hasil membayangkan bahawa kerugian dalam pengeluaran tanaman Austria akan mencapai 2%–6%. Hanya sistem agrivolta boleh mencapai kerugian pengeluaran pada hujung bawah julat yang diperhatikan. Kesan penyesuaian perubahan iklim sistem agrivolta adalah kecil."

Penemuan penyelidikan tersedia dalam "Potensi tekno-ekonomi pemasangan agrivolta di Austria," yang diterbitkan dalam Tenaga Boleh Diperbaharui. Penyelidik dari Universiti BOKU Austria dan Institut Ekonomi Pertanian Persekutuan telah mengambil bahagian dalam kajian ini.