Mae Agrooltaics - yr arfer o osod gosodiadau solar wrth ymyl tir fferm - yn cael ei fabwysiadu'n amlach ledled y byd fel ffordd o gyflwyno ynni glân gwasgaredig heb beryglu defnydd tir.
Yn ôl ymchwil gan Brifysgol Talaith Oregon, gallai cydleoli ynni solar ac amaethyddol ddarparu 20 y cant o gyfanswm y trydan a gynhyrchir yn yr Unol Daleithiau. Yn ôl yr ymchwilwyr, gallai gosod agrivoltaics ar raddfa fawr arwain at ostyngiad blynyddol o 330 mil o dunelli o allyriadau carbon deuocsid gydag effaith “lleiaf” ar gynnyrch cnydau.
Yn ôl yr astudiaeth, byddai angen ardal o faint talaith Maryland er mwyn i agrofoltaeg gwmpasu 20 y cant o'r trydan a gynhyrchir yn yr Unol Daleithiau. Mae hynny tua 13,000 milltir sgwâr, neu 1 y cant o erwau amaethyddol presennol yr Unol Daleithiau. Ar raddfa fyd-eang, amcangyfrifir y gallai 1 y cant o'r holl dir fferm gynhyrchu'r ynni sydd ei angen ar y byd pe bai'n cael ei drawsnewid yn ffotofoltäig solar.
Mae yna lawer o ffyrdd i osod paneli agrovoltaig. Un o'r dulliau mwyaf cyffredin yw dyrchafu'r cyfleuster i wneud lle i offer fferm neu dda byw symud yn rhydd oddi tano. Dyluniad ffasiynol arall yw cyfeirio'r paneli ffotofoltäig yn fertigol, gan adael mannau agored eang rhwng y rhesi o baneli.
Unol Daleithiau
Yng Ngwlad yr Haf, California, gosodwyd paneli solar fertigol Sunzaun a gynlluniwyd gan yr Almaen ar winllan. Datblygodd y gosodwr Sunstall y gosodiad, sy'n cynnwys 43 o fodiwlau 450 W wedi'u cysylltu â micro-wrthdröydd a dau fatris.
Roedd y dyluniad minimalaidd yn defnyddio tyllau yn fframiau'r modiwlau i wneud atodiad syml i ddau bentwr, a oedd yn osgoi'r angen am system silffoedd trwm. Mae modiwlau solar deu-wyneb yn cynhyrchu ynni ar ddwy ochr yr arae fertigol.
Mewn systemau traddodiadol a gynlluniwyd gyda chyfeiriadedd llorweddol, mae'r rheiliau a ddefnyddir i osod y paneli ar y system silffoedd fel arfer yn cael eu torri i gyd-fynd â maint arfaethedig y panel. Os bydd maint y panel yn newid ar ôl i'r holl gydrannau eraill gael eu caffael, efallai y bydd y prosiect yn profi oedi tra bod y rheiliau'n cael eu hailgynllunio i ddarparu ar gyfer maint y panel wedi'i ddiweddaru. Mae dyluniad Sunzaun yn caniatáu addasu'n hawdd i newid ym maint y panel trwy addasu'r pellter rhwng pob pentwr. Mae hefyd yn bosibl addasu uchder y paneli o'r ddaear os oes angen.
Yr Almaen
Mae gwyddonwyr o Brifysgol Gwyddorau Cymhwysol Leipzig wedi astudio effaith bosibl y defnydd enfawr o systemau ffotofoltäig fertigol gorllewin-ddwyreiniol ar farchnad ynni'r Almaen. Maent wedi canfod y gallai'r gosodiadau hyn gael effaith fuddiol ar sefydlogi grid y wlad, tra'n caniatáu ar gyfer mwy o integreiddio â gweithgareddau amaethyddol na gweithfeydd ffotofoltäig confensiynol ar y ddaear.
Canfu'r gwyddonwyr y gall systemau ffotofoltäig fertigol symud perfformiad solar tuag at yr oriau o alw uchaf am drydan a'r rhan fwyaf o gyflenwad trydan yn ystod misoedd y gaeaf, a thrwy hynny leihau cyfyngiad solar.
“Os caiff storfa drydan o 1 TW o bŵer gwefru a rhyddhau ac 1 TWh o gapasiti ei integreiddio i'r model system ynni, gostyngir yr effaith i arbediad CO2 o hyd at 2.1 Mt/a gyda 70 y cant o fodiwlau fertigol wedi'u cyfeirio o'r dwyrain. i'r gorllewin a 30 y cant yn tueddu i'r de,” medden nhw. “Yn olaf, er y gall ymddangos yn afrealistig i rai gyflawni cyfradd o 70 y cant o weithfeydd pŵer fertigol, mae hyd yn oed cyfradd is yn cael effaith fuddiol.”
Japan
Yn Japan, adeiladodd Luxor Solar KK, is-gwmni i'r gwneuthurwr modiwl Almaeneg Luxor Solar, system ffotofoltäig fertigol 8.3 kW ym maes parcio ffatri prosesu reis sy'n eiddo i Eco Rice Niigata.
“Bydd y ceir yn cael eu parcio rhwng y systemau fertigol” esboniodd Uwe Liebscher, rheolwr gyfarwyddwr Luxor Solar KK, i gylchgrawn PV. “Nod y system hon yw dangos y gwydnwch yn ystod y gaeaf a’r perfformiad ynni ychwanegol oherwydd adlewyrchiad yr eira.” Mae Niigata, ar y llaw arall, yn adnabyddus am fod yn ardal llwyth eira uchel, gyda hyd at 2 neu 3 metr o eira yn y gaeaf. ”
Mae'r system sy'n wynebu'r de yn cynnwys modiwlau heterojunction solar Luxor Solar ei hun, yn ogystal â systemau mowntio gan yr arbenigwr ffotofoltäig fertigol Almaeneg Next2Sun a gwrthdroyddion o Omron Japan. Bydd y cynulliad fertigol yn cyflenwi trydan i ffatri prosesu reis sydd wedi'i lleoli wrth ymyl y system. Ariannodd dinas Nagaoka y prosiect gyda 2 filiwn yen ($ 14,390).
“Dim ond lleiafswm gofod o dir fferm y mae gosodiad fertigol yn ei ddefnyddio, tra’n cynnal mwy nag 85 y cant o’r golau sy’n cyrraedd y cnydau, sy’n sicrhau’r cydbwysedd gorau posibl rhwng ynni solar ac amaethyddiaeth, rhywbeth hanfodol yn Japan,” eglurodd. “Mae hyn yn caniatáu inni adeiladu systemau agrivoltaic ar dir fferm cyfleustodau cyhoeddus, megis ar gyfer gwenith, tatws neu reis, ar raddfa fawr.”
france
Yn Ffrainc, mae TotalEnergies ac InVivo, arbenigwr mewn agrofoltaeg, wedi lansio arddangoswr amaethfoltaig fertigol 111 kW. Dywedodd TotalEnergies y bydd y gosodiad peilot yn ymchwilio i effaith paneli solar ar gynnyrch amaethyddol, yn ogystal â bioamrywiaeth, storio carbon ac ansawdd dŵr y safle.
“Rydym yn argyhoeddedig bod y synergeddau a ddatblygwyd rhwng cynhyrchu trydan gwyrdd, bio-nwy ac amaethyddiaeth yn un o’r atebion i warantu ein hannibyniaeth ynni a bwyd,” meddai Thierry Muller, Prif Swyddog Gweithredol TotalEnergies Renouvelables France.
Sweden
Mae gwyddonwyr o Brifysgol Mälardalen (Sweden) wedi datblygu model dynameg hylif cyfrifiadol (CFD) sy'n hwyluso'r gwaith o ddadansoddi microhinsoddau mewn prosiectau ffotofoltäig fertigol. Defnyddir efelychiadau CFD i ddatrys hafaliadau cymhleth am lif solidau a nwyon trwy ac o amgylch cyrff, y gellir eu defnyddio i ddadansoddi microhinsoddau o fewn systemau amaethfoltaig.
“Bydd modelau system Agrivoltaic (AV) yn cael eu defnyddio’n aml ar gyfer dylunio systemau clyweledol newydd, yn ogystal ag ar gyfer gwneud penderfyniadau, gan y gellir dadansoddi / rhagweld newidiadau microhinsawdd yn seiliedig ar leoliad a datrysiad y system clyweled,” yr ymchwilydd Sebastian Zainalli wrth pv magazine.w
Gwelodd yr astudiaeth ostyngiad o 38 y cant yn nwysedd ymbelydredd solar yn yr ardaloedd daear a gysgodwyd gan y modiwlau ffotofoltäig fertigol.
Egwyddorion allweddol
Cynigiodd Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol yr Unol Daleithiau bum egwyddor ar gyfer llwyddiant agrofoltaeg, gan gynnwys:
Hinsawdd, pridd ac amodau amgylcheddol: Rhaid i amodau amgylcheddol lle fod yn addas ar gyfer cynhyrchu solar a'r gorchudd cnydau neu lystyfiant a ddymunir.
Cyfluniadau, technolegau solar a dyluniadau: Gall y dewis o dechnoleg solar, gosodiad y safle a seilweithiau eraill effeithio ar bopeth o faint o olau sy'n cyrraedd y paneli solar i p'un a all tractor, os oes angen, basio o dan y paneli. “Bydd y seilwaith hwn ar lawr gwlad am y 25 mlynedd nesaf, felly mae’n rhaid ei wneud yn iawn ar gyfer y defnydd a fwriedir. Bydd llwyddiant y prosiect yn dibynnu arno,” meddai James McCall, ymchwilydd NREL sy’n gweithio ar InSPIRE.
Dulliau dethol a thyfu cnydau, cynlluniau hadau a llystyfiant, a dulliau rheoli: Dylai prosiectau agrivoltaic ddewis cnydau neu orchuddion daear sy'n ffynnu o dan y paneli yn eu hinsawdd leol ac sy'n broffidiol mewn marchnadoedd lleol.
Cydnawsedd a hyblygrwydd: Rhaid dylunio agrofoltaeg mewn ffordd sy'n addasu i anghenion gwrthdaro perchnogion gosodiadau solar, gweithredwyr solar a ffermwyr neu dirfeddianwyr i alluogi gweithgareddau amaethyddol effeithlon.
Cydweithio a Phartneriaethau: Er mwyn i unrhyw brosiect fod yn llwyddiannus, mae cyfathrebu a dealltwriaeth rhwng grwpiau yn hanfodol.
Ffynhonnell: https://www.pv-magazine-mexico.com