Tilføjelse af rækker med lodrette paneler på landbrugsjord genererer grøn kraft om morgenen og aften

Hvede høstes fra strimler foret med lodrette solcellepaneler i Next2Sun Solar Park i Tyskland
Hurtige reduktioner i prisen på solcellepaneler betyder, at de begynder at optræde på uventede steder, fra balkoner til motorvejsafvindinger. Nu siger forskere, at de kunne spille rollen som hedgerows i gårdsfelterne, med dobbeltvendte solcellepaneler, der genererer magt, mens de fungerer som windbreaks for afgrøder og husdyr.
Landmændene installerer allerede solcellepaneler, der ofte placerer vippede arrays over afgrøder eller lader får græsse mellem paneler. Men sådanne installationer, kendt som Agrovoltaics, kan føre til overdreven skygge af planter eller begrænse den tilgængelige jord til fødevareproduktion.
Marta Victoria ved Aarhus University i Danmark siger, at en løsning kunne være at placere tosidede paneler i lodrette rækker i felter. At placere paneler lodret efterlader det maksimale feltplads klart for landbruget, mens solgeneration tillader solenergi om morgenen og aftenen, hvis panelerne vender mod øst og vest. Denne orientering undgår også at skygge planterne, når solen er på det højeste.
”Vi ved, at Solar PV bliver billigere og billigere, så det giver mening at begynde at tænke på nye måder at bruge solcellepaneler på,” siger Victoria.
I Danmark er det almindeligt, at træer, træhegn og endda plastikplader fungerer som vindjomser for afgrøder. ”Vi tænkte, hvis vi skal gøre dette, hvorfor ikke få disse vindhylder til at producere elektricitet?” siger Victoria.
Sammen med kolleger gennemførte hun en årelang pilotundersøgelse, der involverede et 44,4-kilowatt-system med dobbeltvendte solcellepaneler i et felt af vinterhvede og græskløver for at vurdere effekten på afgrødeudbyttet. Panelerne havde et 50 centimetre-kløft over jorden og steg til 3 meter i højden.
Holdet fandt, at de lodrette paneler reducerede gennemsnitlige vindhastigheder over afgrødefeltet med omkring 50 procent sammenlignet med et kontrolfelt uden paneler. Panelerne hjalp også med at opretholde fugtighed i marken sammenlignet med kontrolfeltet, og der var generelt ingen reduktion af afgrødeudbyttet, siger Victoria.
Panelerne genererede meget mindre elektricitet end en standard vippet matrix, men det blev produceret om morgenen og aftener. ”Det matcher bedre, når der er et højt el -efterspørgsel i systemet,” siger Victoria.
Next2Sun, et tysk tech -firma, har allerede udviklet en række kommercielle lodrette agrovoltaiske projekter i hele Tyskland og producerer endda “solhegn” for landmænd. Men Victorias forskning, som endnu ikke er blevet peer-reviewet, er en af de første, der specifikt vurderer virkningen af denne opsætning på afgrødeudbyttet.
Greg Barron-Gafford ved University of Arizona siger, at lodrette paneler kunne fungere godt på højere breddegrader, når solen er lavere i vintersæsonerne. Han understreger, at forskningen stadig er på et tidligt tidspunkt, med mere arbejde, der er nødvendigt for at vurdere systemets ydelse under ekstremt vejr og med forskellige afgrødetyper.
Afgrøder højere end 50 centimeter kunne være skygge af panelerne, siger han. Men til afgrøder med høj værdi, såsom vinranker eller bær, kunne systemet fungere godt. ”Der vil være en vej fremad, der bringer vedvarende energi og landbrug sammen,” siger han.