ความคิดบางอย่างเกิดขึ้นในชั่วข้ามคืนขณะที่คนอื่น ๆ เริ่มหยั่งรากช้ารอเงื่อนไขที่เหมาะสมในการเจริญเติบโต Agrovoltaics เป็นระบบที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์และพืชอาหารอยู่ร่วมกับแผ่นดินเดียวกันซึ่งตกอยู่ในประเภทหลัง
ผู้ก่อตั้งสถาบัน Fraunhofer สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ Adolf Goetzberger และ Armin Zastrow ได้ริเริ่มแนวคิดนี้ในปี 1981 ในเวลานั้นการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์สุริยะมีราคาแพง คอมพิวเตอร์ยังหายากดังนั้นพวกเขาจึงศึกษาสมการของระบบการใช้งานแบบคู่กับเครื่องคิดเลขพกพาที่เป็นโปรแกรมและได้ตีพิมพ์บทความที่เรียกว่า Kartoffeln unterm Kollektor (Potato under the panel) - Adolf Gotzberg ต่อมาชี้ให้เห็นว่าเป็นเรื่องง่ายมากที่จะยอมรับเหตุผลเพราะมันฝรั่งเติบโตดีขึ้นภายใต้เงาเล็ก ๆ
สามสิบห้าปีต่อมาโลกดูเหมือนจะพร้อมสำหรับการคิดของพวกเขาตั้งแต่ปี 2010 ราคาของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ลดลงกว่า 50% - พบว่าเกษตรกรจำนวนมากปลูกพืชภายใต้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดยักษ์ที่ทำกำไรได้มากขึ้น รูปการเปลี่ยนแปลงนี้มีความหมายทางเศรษฐกิจสำหรับเกษตรกรรายใดรายหนึ่งอย่างไรก็ตาม บริษัท ได้สร้างเกมที่สามารถบ่อนทำลายความมั่นคงด้านอาหารของโลกได้เรื่อย ๆ
Agrovoltaics มันเป็นวิธีการกำจัดขึ้นเขียงคือการบอกว่าถ้ามันสามารถที่จะตอบสนองความปรารถนาโลภของโลกสำหรับอาหารและพลังงานที่มีปัญหาสำคัญ: เกษตรกรจะได้รับอาหารที่เหมือนกันในแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะมีการเจริญเติบโต? การวิจัยเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าสามารถทำได้
เงามากเกินไปอาจทำให้พืชเสียหายน้อยเกินไปอาจสร้างความเสียหายต่อการผลิตพลังงานระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างแผงเซลล์แสงอาทิตย์และการเอียงของอาร์เรย์เป็นกุญแจสำคัญในการได้รับการรวมกันที่เหมาะสมของการผลิตไฟฟ้าและพืช
ในปี 2553 Christian Dupraz และเพื่อนร่วมงานของเขาที่สถาบันวิจัยการเกษตรแห่งประเทศฝรั่งเศสได้จัดตั้งฟาร์มวิจัยการเกษตรแห่งแรกใกล้มงต์เปลิเยร์พวกเขาปลูกพืชสองชนิดไว้ในที่ที่มีแสงแดดมากขณะที่ใช้มาตรฐานอื่น ๆ ความหนาแน่นของอาร์เรย์ PV - แบตเตอรี่ชนิดนี้ผลิตไฟฟ้าได้มากที่สุดพืชฤดูกาลที่สามเติบโตขึ้นภายใต้อาร์เรย์ที่มีความหนาแน่นครึ่งหนึ่งซึ่งช่วยให้แสงสามารถผ่านแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้มากขึ้น
ในตอนท้ายของฤดูปลูกสามฤดูปลูกพืชภายใต้แผงเต็มความหนาแน่นได้สูญเสียเกือบ 50% ของผลผลิตไม่น่าแปลกใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นมูลค่า noting ที่พืชภายใต้แผ่นความหนาแน่นกึ่งกลางและพืชภายใต้แสงแดดเต็ม มีประสิทธิผลมากยิ่งขึ้น
ตัวอย่างเช่นนักวิจัยHélène Marrou อธิบายว่าผักกาดหอมถูกปรับให้เข้ากับแสงน้อยโดยการเพิ่มขนาดของใบนอกจากนี้เธอยังเขียนไว้ในกระดาษฉบับปี 2013 ว่าในโลกร้อนแหล่งน้ำอาจขาดแคลนและพืชเงาใต้แผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถ ลดการใช้น้ำ "เราได้แสดงให้เห็นในการทดลองครั้งนี้ว่าการใช้ระบบ PVP (ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์) เพื่อให้ครอบคลุมพืชผักที่ชลประทานสามารถประหยัดน้ำระเหยได้ 14% ถึง 29% ขึ้นอยู่กับระดับของเงาที่ผลิตและการปลูกพืช
เงามากเกินไปอาจสร้างความเสียหายพืชความเสียหายน้อยเกินไปในการผลิตไฟฟ้าระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างแผงเซลล์แสงอาทิตย์และการเอียงของอาร์เรย์เป็นกุญแจสำคัญในการได้รับการรวมกันที่เหมาะสมของการผลิตไฟฟ้าและพืช
ขึ้นอยู่กับผลของการศึกษาฝรั่งเศสสถาบัน Fraunhofer สำหรับนักวิจัยเยอรมัน - อดอล์ฟ Geciboge (อดอล์ฟ Goetzberger) เปิดตัวอย่างเป็นทางการ - ได้เริ่มต้นแล้วเพื่อหารือเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการดำเนินงานในฟาร์มขนาดใหญ่ใน Konstanz เยอรมนี ใกล้กับทะเลสาบสามของไร่ของพื้นที่การเกษตรพวกเขาติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ 720 สองด้าน - ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถจับแสงจากด้านบนและด้านล่างในฝรั่งเศส แต่แผงของพวกเขาติดตั้งสูงจากพื้นดินให้มากที่สุด แสงแดดสามารถเข้าถึงพืชภายใต้ฟาร์มขนาดใหญ่และอาร์เรย์อุปกรณ์มือถือ
ในเดือนกันยายนปี 2016 นักวิจัยได้เชื่อมโยงโรงงานต้นแบบแสงอาทิตย์เข้ากับตะแกรงและปลูกข้าวสาลีผักชีฝรั่งมันฝรั่งและโคลเวอร์ภายใต้อาร์เรย์หลังจากปีแรกผลผลิตทั้งหมดของอาหารและไฟฟ้าดีกว่าอาหารและไฟฟ้าที่เก็บเกี่ยวได้ทุกสองตารางเมตร สูงกว่า 60%
เมื่อเทียบกับพล็อตการทดลองที่ไม่มีแผงเซลล์แสงอาทิตย์ผลผลิตมันฝรั่งข้าวสาลีและผักชีฝรั่งจะลดลงประมาณ 19% Benedikt Klotz ผู้ช่วยนักเรียนที่ Raunhofer Institute กล่าวว่า "การผลิตไฟฟ้าโดยรวมจะเกินความสูญเสียทางการเกษตร"
Klotz กล่าวว่าเป้าหมายของเราคือการปรับปรุงเป้าหมายนี้ในอนาคตการศึกษานำร่องมีการวางแผนไว้เป็นเวลา 3 ปี "ในท้ายที่สุดเราหวังว่าจะสามารถนำ APV (agrophotovoltaics) ไปใช้ในพื้นที่ขนาดใหญ่ได้ ขั้นตอนการเตรียมการก่อสร้างอุตสาหกรรม '
สมมติว่าถ้าผักกาดหอมทุกชนิดที่ปลูกในสหรัฐฯแปลงเป็นระบบ PV ทางการเกษตรก็อาจเพิ่มกำลังการผลิตติดตั้งของประเทศได้เป็นสองเท่า
แล้วนี้จะเป็นอย่างไรนี้เป็นรุ่นใหม่ล่าสุดของสถาบันปัญหาบางอย่าง. ตัวอย่างเช่นมหาวิทยาลัยมิชิแกนวิศวกรเทคนิคโจชัว Pearce สงสัยว่าถ้าแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งสิ่งที่จะเกิดขึ้นในฟาร์มองุ่นอินเดีย. พิจารณาร่มเงาขององุ่นที่ เขาและเพื่อนร่วมงานของเขาสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของทางเทคนิคและเศรษฐกิจแทรกดิจิตอลพบว่าเมื่อเทียบกับการเกษตรแบบดั้งเดิม, มูลค่าทางเศรษฐกิจของฟาร์มองุ่นอินเดียจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 15 ครั้ง - การผลิตองุ่นไม่ได้ปฏิเสธว่านี้ใช้คู่ของที่ดินที่เกิดขึ้นในประเทศอินเดีย แล้วผลิตพลังงานอาจจะเพียงพอที่จะให้กระแสไฟฟ้า 15 ล้านคน
เพียร์ซและเพื่อนร่วมงานยังศึกษาการปลูกผักกาดหอมอเมริกัน. สมมติว่าถ้าสิ่งที่เราผลิตผักกาดหอมจะถูกแปลงเป็นระบบเกษตร, การผลิตไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์สามารถเพิ่มขึ้น 40-70 กิกะวัตต์. จากมุมมองนี้ตัวเลขนี้เป็นเกือบท้ายของปี 2017 ประเทศสหรัฐอเมริกา สองเท่าของกำลังการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้าทั้งหมด
