Некоторые идеи возникают в одночасье, в то время как другие уходят корнями медленнее, ожидая благоприятных условий для процветания.
Агроволтаикс это система солнечных панелей и продовольственных культур, которые сосуществуют на одном участке земли, который принадлежит к последней категории. Адольф готзберг Адольф гоетзбержер, основатель Фраунгофера Института солнечных систем, и Амин застро (Армин застров) впервые эту концепцию в 1981. В то время, фотоэлектрической энергии было дорого и компьютеры редко видели. Поэтому они изучали уравнения для систем двойного назначения на программируемом карманном калькуляторе и опубликовали бумагу под названием картоффелн UNTERM коллектор (картофель под панелью)-Адольф готзберг позже указал, что это было очень легко принять причину,
Потому что картофель лучше в маленьком оттенке. 35 лет спустя, мир, кажется, готов к своим идеям. С 2010, Цена солнечных панелей упала более чем на 50%-многие фермеры считают более прибыльным выращивать сельскохозяйственные культуры под огромными солнечными массивами. Для любого фермера это изменение имеет экономическое значение.
Но она постепенно построила игру, которая может подорвать глобальную продовольственную безопасность. Агроволтаикс-это выход из беды. То есть, если он может удовлетворить ненасытный аппетит в мире для продовольствия и энергии. Существует один ключевой вопрос: могут ли фермеры получить такое же производство продуктов питания под солнечными батареями?
Все большее число исследований показали, что они могут. Слишком много теней может повредить посевы, слишком мало повреждений электричества.
Правильное расстояние между солнечными панелями и наклоном массива являются ключом к получению правильного сочетания мощности и растениеводства. В 2010 Кристиан дупраз и его коллеги из Национального института сельского хозяйства Франции основали первую ферму сельскохозяйственных исследований недалеко от Монпелье. Они посадили два урожая в достаточном солнечном свете, в то время как другой использовал стандартную плотность фотоэлектрических массива-батарея, которая генерируется большинство электричества.
Третий сезон посевы растут под половиной плотности массива, который позволяет больше света, чтобы пройти через солнечные батареи. В конце трех сезонов роста посевы, посаженные в группах с полной плотностью, потеряли почти 50% производительности. Это не особенно удивительно.
Стоит отметить, что растения под половиной плотности пластины, как плодовитый и даже больше, чем растения под полным солнечным светом. Например, исследователь хéлèнемаррау объясняет, что салат адаптируется к низкой освещенности, увеличивая размер листа. Она также написала в 2013 бумаге, что в более теплом мире, водоснабжение может быть в небольшом запасе, и затененных растений под солнечными панелями может снизить спрос на воду. «Мы показали в этом эксперименте, что использование PvP (фотоэлектрические энергетические системы) для покрытия орошаемых овощных культур может сэкономить от 14% до 29% испарения воды, в зависимости от уровня теневого производства и культивирования урожая.
' Слишком много затенения может повредить культур, слишком мало ущерба для производства электроэнергии.
Правильное расстояние между солнечными панелями и наклоном массива являются ключом к получению правильного сочетания мощности и растениеводства. На основе результатов французских исследований, Немецкие исследователи в Фраунгофера институте-Адольф готзберг (Адольф гоетзбержер)-начали обсуждать возможность крупномасштабных сельскохозяйственных операций. На одной трети гектаров сельскохозяйственных угодий близ Боденского озера, Германия, они установили 720 двусторонних солнечных панелей-то есть они могли захватить свет сверху и снизу.
Во Франции, однако, их панели монтирует высоко от земли, что позволяет наиболее дневного света для достижения сельскохозяйственных культур и перемещения крупных сельскохозяйственных машин под массив. В сентябре 2016, исследователи подключили Солнечный испытательный завод к сетке и посадили озимой пшеницы, сельдерея, картофеля и клевера под массивом.
После первого года, общий объем производства продовольствия и электроэнергии был на 60% выше, чем продовольствия и электроэнергии, собранной каждые два квадратных метра. По сравнению с клевером, который растет на солнце, клевер является лучшим, и производительность падает только около 5%. Урожайность картофеля, пшеницы и сельдерея сократилась примерно на 19% по сравнению с испытательными участками без солнечных батарей. Бенедикт Klotz, студент-ассистент в институте Фраунгофера, пояснил: "общая выработка электроэнергии выходит далеко за пределы сельскохозяйственных потерь.
' Эти панели обеспечивают достаточно энергии для питания до 62 домов в год; Klotz заявил, что цель состоит в том, чтобы улучшить эту цель в будущем. Экспериментальная исследовательская программа длилась три года. "В конечном счете, мы хотим привести APV (агрофотоволтаикс) в стадии готовности промышленности крупномасштабного строительства.
'
Предполагая, что все листья салата, выращенные в Соединенных Штатах превращается в сельскохозяйственной фотоэлектрической системы, он может увеличить всю установленную мощность страны в один раз. Так насколько велика эта? Это недавняя проблема, решаемая типовым научно-исследовательским институтом. Например, Джошуа Пирс, инженер Мичиганского технического университета, спрашивает, что произойдет, если солнечные батареи были установлены на виноградной ферме в Индии. Учитывая оттенок винограда, он и его коллеги создали технико-экономическую компьютерную модель, вставив номера, и обнаружили, что экономическая стоимость индийских виноградных ферм может быть увеличена более чем в 15 раз по сравнению с традиционным сельским хозяйством-производство винограда не снизилось.
Если это двойное использование земли происходит в Индии, то Генерация энергии может быть достаточно, чтобы власть 15 000 000 человек. Пирс и его коллеги также изучали выращивание салата в Соединенных Штатах. Предполагая, что все листья салата в Соединенных Штатах преобразуется в сельскохозяйственные системы, фотоэлектрической генерации электроэнергии может быть увеличена на 40 до 70 000 МВт.
