Agrovoltaics
Lauksaimniecības vai agrofotoelementi nozīmē vienas un tās pašaszemesvietas kopīgu apbūvi gan saulesfotoelektriskāsenerģijas, ganlauksaimnieciskās ražošanasvajadzībām . [1] Saules paneļu un kultūraugu līdzāspastāvēšana sadali starp šiem diviem ražošanas līdzekļiem gaismas veidiem. [2] To var definēt kā saules fotoelementu integrēšanas praksi lauksaimniecības praksē, lai izvietotu fotoelementu ražošanas sistēmas uz aramzemes ganībām vai blakus tām. Tas nozīmē gan lauksaimniecības preču, gan saules enerģijas simbiotisku kopražošanu ar nolūku optimizēt kombinētos rezultātus. Ontario uzņēmums Agrivoltaics sauc par "ideālu saules paneļu un augu kombināciju lauksaimniecības zemēs, lai noteiktu un bez konfliktiem ražotu ražu un patēriņu." Agrivoltaics var uzskatīt par zinātniski plānotu saules enerģijas ražošanas un lauksaimnieciskās ražošanaspavadošo stādīšanu .
Šī lapa iepazīstina ar tēmu un ir paredzēta, lai palīdzētu lietotājiem atrast konkrētu saturu, uz ģeogrāfisko fokusu, klimata veidu, kultūraugu vai dzīvnieku audzēšanas veidu un citiem faktoriem.
- Pēc ģeogrāfijas: Ķīna , Japāna , Japāna , Japāna , Nīderlande , Ontario , Filipīnas , Taizeme [Lūdzu, ģeogrāfija. vairāk alfabēta secībā]
- Pēc kultūraugu veida - dzīvnieki, augi
- Dzīvnieku ganīšana [Lūdzu, šajā vairāk alfabētiskā secībā.
- Ogas:
- Augļu dārzi:
- Augi:
- Kvieši:
- Augļi
- Dārzeņi
- Šķirne
- Citas lauksaimniecības iespējas, kas īpašas ar pētniecību un gadījumu izpēti: siltumnīcas, akvakultūra, hidroponika
Kur agrovoltaika iekļaujas Apvienoto Nāciju Organizācijas ilgtspējīgas attīstības mērķu kontekstā ?
Kur agrovoltaika iekļaujas ekonomikas saglabāšanas un uzticamas labklājības modeļa valodaskontekstā ?
Saturs
Saistītās lapas vietnē Appropedia
Laipni lūdzam bezmaksas piemērotu ilgtspējīgu tehnoloģiju (FAST) pētniecības grupu, kuru vada profesors Džošua Pīrs, Thompsona Inženierzinātņu vadības un inovāciju centra informācijas tehnoloģiju inovāciju katedra. Viņš ir iecelts Ivey Business School, novērtētajā biznesa skolā Kanādā un Kanādā Rietumu universitātes Elektrotehnikas un datortehnikas katedrā, kas ir 1% augstākā universitāte pasaulē. Western ieņem 3. vietu pasaulē ilgtspējas ziņā, un Ivey ir arī starp biznesa skolām. FAST palīdz Rietumiem sasniegt savus ilgtspējības mērķus, jo mēs pētām veidu, kā saules fotoelementu tehnoloģija var nodrošināt mūsu sabiedrību un kā atvērtā koda aparatūru, piemēram, veicinātā koda atbilstošas tehnoloģijas (vai OSAT) un RepRap 3-D druka var izplatītu pārstrādi. un piedevu ražošanu (DRAM). ) (un varbūt pat sociālās pārmaiņas).
Lai lētākus būvmateriālus, ir ierosināts brīvi šūpojošs vertikālais saules fotoelementu (PV) statīvs, kas atbilst Kanādas būvnormatīviem un zemāko kapitāla izmaksu lauksaimniecībā. Vēja spēks, kas tiek piemērots brīvi šūpojošajam PV, tomēr izraisa dažādus slīpuma leņķus atkarībā no vēja ātruma un virziena. Neviens energoefektivitātes modelis precīzi neapraksta šādu sistēmu. Lai jūsu simulācijas modelis brīvi šūpojošam PV, kur vēja ātrums un virziens nosaka masīvu slīpuma leņķi, šis pētījums balstās uz atvērtu kodu sistēmas padomdevēja modeli (SAM), izmantojot Python. Pēc SAM pitona modeļa apstiprināšanas tiek veikta ģeometriskā analīze, lai noteiktu šūpojošās bifaciālās PV skata faktorus, kurus pēc tam izmanto, lai daudzu saules starojuma gadījumus bifaciālo PV moduļu priekšpusē un aizmugurē. Rezultāti atklāj, ka brīvi šūpojošs PV ģenerē par 12% vairāk enerģijas nekā vertikālās fiksētā slīpuma PV sistēmas. Brīvi šūpojošs PV piedāvā viszemākās kapitāla izmaksas, un plauktu izlīdzinātās izmaksas ir par vairāk nekā 30% zemākas citu agroelektrisko statņu LCOE, iespējams komerciālo fiksētā slīpuma metāla plauktu LCOE, optimizēta fiksēta slīpuma koka plauktu PV nekā sezonali pielāgota koka plaukta. PV.
Populārās agroelektriskās sistēmas izmanto fotoelementu (PV) fermas ganību dzīvniekiem. Kopumā šīs agroelektriskās sistēmas nesamazina FE saimniecības kapitāla izmaksas un dažos gadījumos var tās palielināt. Lai pārvarētu šo izaicinājumu, šajā pētījumā tiek pētītas iespējas modernizēt esošos dzīvniekus nožogojumu fermās, lai tos izmantotu divējādi vertikāli uzstādītiem monofaciālajiem PV plauktiem. Konkrēti, šajā pētījumā ir katalogi žogu veidi un vēja slodzes aprēķini, kas norāda I kategorijas, un tiek veikti, izmantojot jaunu python balstītu uz pirmkoda vēja slodzes kalkulatoru, lai noteiktu uz žogu balstītu plauktu dzīvotspēju visā ASV. Bāzes bīdes spēks visiem žogiem. tieki lielā vēja slodžu diapazonam no 80 jūdzes stundā līdz 150 jūdzes stundā (129 km/h līdz 241 km/h), un rezultāti tiek kartēti, lai norādītu PV moduļu skaitu starp vertikālajiem žoga stabiem, ko žogs var izturēt noteiktā vietā. Rezultāti parāda nepieciešamo žoga veidu, stabus un līstes noteiktā apgabalā aitām, kazām, cūkām, govīm un alpakām, kas izmantojamas agrovoltaikai. Vismaz viens PV modulis starp stabiem ir pieņemams, kas norāda uz jaunu agroelektrisko sistēmu potenciālu, kas ir tikai USD 0,035/kWh, lai uzstādītu esošos vārdus. Lai gan vertikālā PV ražīgums var svārstīties no 20 līdz 76 % no optimizētā slīpuma leņķa atkarībā no azimuta, plauktu izmaksu ietaupījumi ļauj ar žogu modernizētiem agroelektriskiem elementiem bieži ražot zemākas izlīdzinātās izmaksas. Ir nepieciešams turpmākais darbs, lai noteiktu visu vertikālo PV lauksaimniecības žogu priekšrocību apjomu globālā mērogā.
Izmantojot režģi dārzeņu un augļu stādīšanai, var dubultot vai trīskāršot ražu no akra, kā arī uzlabot slimības/kaitēkļus, atvieglot ražas novākšanu un padarīt tīrākus produktus. Ar režģiem audzētas tādas šķirnes kā gurķi, vīnogas, kivi, melones, zirņi, marakujas augļi, pupiņas, ķirbji, zemenes, skvošs un tomāti. Daudzas no šīm šķirnēm uzrādīja palielinātu ražu ar daļēju ēnojumu ar daļēji caurspīdīgām saules fotoelektriskajām (PV) sistēmām. Lai vēl vairāk palielinātu uz režģiem balstītu audzēšanas efektivitātes sistēmu, tiek pētīta jauni zemu izmaksu, atvērtā pirmkoda, ilgtspējīgi, uz ko balstīti PV plauktu dizaini lauksaimniecības elektriskajiem lietojumiem. Projektēšanas aprēķini ir darboties, lai nodrošinātu, ka šie statīvi turpina Kanādas būvnormatīvus, kas ar sniega slodzi lielāko daļu pasaules. Pilns materiālu saraksts, ražošanas instrukcijas un koncepcijas pierādījumi prototipi ir nodrošināti trīs sistēmas topogrāfijas (slīpām, T-veida un apgrieztām Y) kopā ar ekonomisko analīzi. Turklāt, lai dizaini būtu konkurētspējīgi izmaksu ziņā, tie var darboties kā režģu balsti un tikt izmantoti apūdeņošanai/mēslēšanai. Rezultāti liecina, ka šīs plauktu jām ir milzīgi daudzsološi gan lauksaimnieciski, gan enerģētiski. Ja tiek nodarbināti tikai vīnogu fermās Kanādā, ir pieejams 10 GW PV potenciāls, kas ir nekā divas reizes vairāk nekā Kanādā pašlaik uzstādītā kopējā PV.
Vertikālās bifaciālās saules fotoelektriskās (PV) plauktu sistēmas piedāvā iespēju izmantot lielu agroelementus saimniecībā, kas audzē attālumu ar tradicionālajām lauksaimniecības iekārtām. Diemžēl komerciāli patentēti vertikālie plaukti maksā vairāk nekā visa veida parastie PV lauksaimniecības plauktu risinājumi. Lai pārvarētu šos izmaksušļus, šajā pētījumā ir par jauna koka PV plauktu dizaina izstrādi. Atvērtā koda dizains sastāv no eņģes mehānisma, kas samazina mehānisko slodzi un ļauj izmantot koksni kā galveno konstrukcijas materiālus, un tas ir pirmais šāda veida materiāls. Šis atvērtais pirmkoda vertikālais koksnes PV statīvs ir (i) izgatavots no lokāli pieejamiem (sadzīves) atjaunojamiem un ilgtspējīgiem materiāliem, ii) vidusmēra lauksaimnieks uz vietas var izgatavot ar rokas instrumentiem, iii) tam ir 25 gada kalpošanas laiks, lai atbilstu PV garantijām, un (iv) ir strukturāli stabils, ievērojot Kanādas būvnormatīvus, lai izturētu vēja ātrumu un lielu sniega slodzi. Rezultāti parādīja, ka plauktu sistēmas kapitāla izmaksas ir lētākas nekā komerciālā ekvivalenta un visas iepriekšējās koka plauktu konstrukcijas, un vienas vienības mazumtirdzniecības izmaksas ir CAD 0,21. Plauktu LCOE ir 77% no izmaksām līdzvērtīgai komerciālajai plauktu sistēmai, kas izmanto mazumtirdzniecības maza galveno komponentu izmaksas, un par 22%, 34% un 38% lētāk nekā komerciālā metāla vertikālie plaukti, koka fiksētie slīpuma plaukti un koka sezonas plaukti. sasveramo plauktu izmaksas, attiecīgi. Visu koka vertikāliepojošie PV plaukti nodrošina zemu izmaksu, ļoti pieejamu parastajiem metāla vertikālajiem plauktiem, kā arī potenciālu enerģijas ieguves paaugstinājumiem ar spiediena šūnām vēju, pateicoties tā alternatīvam unikālajam posma mehānismam.
Zinātniskā literatūra par Agrivoltaics kopumā
- Al Mamun, Mohammad Abdullah, Paul Dargusch, et al., 2022, "Pārskats par pētījumiem par lauksaimniecības elektriskajām sistēmām", Renewable and Sustainable Energy Reviews, 161. sējums , ISSN 1364-0321, https://doi.org/10.1016/ j .rser.2022.112351 .
- Baron-Gafford, GA, Pavao-Zuckerman, MA, Minor, RL et al. Agrovoltaics nodrošina abpusēju labumu pārtikas, enerģijas un ūdens saiknē sausos apgabalos. Nat Sustain 2, 848–855 (2019). https://doi.org/10.1038/s41893-019-0364-5
- Harshavardhan Dinesh un Joshua M. Pearce, "Lauksaimniecības elektrisko sistēmu potenciāls", Renewable and Sustainable Energy Reviews , 54 , 299-308 (2016). DOI: 10.1016/j.rser.2015.10.024 , atvērta piekļuve
- Majumdar, Debaleena un Martin J. Pasqualetti, "Lauksaimniecības zemes divējāda izmantošana: Ievads "agrivoltaics" Phoenix Metropolitan Statistical Area, USA", Landscape and Urban Planning 170 (2018), 150-168, https://doi.org /10.1016/ j.landurbplan.2017.10.011 Atvērta piekļuve
- Paskariss, Aleksis S., Čelsija Šellija, Lorija Bērnema un Džošua M. Pīrss. "Saules enerģijas integrēšana lauksaimniecībā: nozares perspektīvas par lauksaimniecības elektrisko enerģijas tirgu, kopienu un sociālpolitiskajām dimensijām," Energy Research & Social Science 75 (2021), 102023. https://doi.org/10.1016/j.erss. 2021.102023 , atvērta piekļuve
- Pascaris, Alexis S., Chelsea Schelly un Joshua M. Pearce, "Agriculture Sector Perspectives pirmais pētījums par iespējām un šķēršļiem lauksaimniecības nozarē",Agronomy 10 (2020), n12: 1885. https://doi.org/ 10.3390/agronomy101,2 Atvērta piekļuve
- Pīrss, Džošua, Agrivoltaics in Ontario Canada: Promise and Policy , 2021. gada decembris, Rietumontārio Universitāte, PrePrints 2021, DOI:10.20944/preprints202112.0430.v1
- ScienceDirect meklē vairāk: https://www.sciencedirect.com/search?qs=Agrivoltaics
- Pearce, JM (2022). Agrivoltaics Ontario Kanādā: solījums un politika . Ilgtspējība , 14 (5), 3037.
- Pearce, JM (2021). Parametriskās atvērtā koda aukstā rāmja lauksaimniecības sistēmas . Izgudrojumi , 6 (4), 71.
Zinātniskā literatūra par Agrivoltaics īpašiem kultūraugiem un dzīvniekiem
- Vīnogas: Prannay R. Malu, Utkarsh S. Sharma un Joshua M. Pearce, "Agrivoltaic potencials on grape farms in India", Sustainable Energy Technologies and Assessments 23 (2017), 104-110. https://doi.org/10.1016/j.seta.2017.08.004 .
- Truši:
- Aleksis Paskariss, Robs Hendlers, Čelsija Šellija un Džošua M Pīrss, Ganībās balstītu agrovoltaic sistēmu dzīves cikla novērtējums: Integrētās trušu audzēšanas emisijas un enerģijas izmantošana , 2021. gada decembris, https://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/ S2666784321000243?izmantojot%3Dihub . Atvērta piekļuve .
- William Lytle, Theresa K. Meyer, et al., "Conceptual Design and Rationale for a New Agrivoltaics Concept: Pasture-Raised Rabbits and Solar Farming", Journal of Cleaner Production , 282 (2021), 124476, https://doi. org/10.1016/j.jclepro.2020.124476 , atvērta piekļuve
- Aitas: Kochendoerfer, Nikola un Michael L. Thonney, Aitu ganīšana saules enerģijas vietās Ņujorkas štatā: iespējas un izaicinājumi NYS aitkopības darbības joma un paplašināšana, lai ganītu uz zemes uzstādītus fotoelektriskos blokus veģetācijas nozares pārvaldībai . Kornela universitātes Dzīvnieku zinātnes nodaļa, 2021. gada februāris. https://cpb-us-e1.wpmucdn.com/blogs.cornell.edu/dist/c/9310/files/2021/02/Solar-Site-Sheep-Grazing -in-NY.pdf
- Pipari, kukurūza un ziemas kvieši: Pearce, JM (2022). Agrivoltaics Ontario Kanādā: solījums un politika . Ilgtspējība , 14 (5), 3037.
- Kivi: Jiang, S., Tang, D., Zhao, L., Liang, C., Cui, N., Gong, D., ... & Peng, Y. (2022). Dažādu fotoelektrisko ēnojumu līmeņu ietekme uz kivi augšanu, ražu un ūdens produktivitāti "lauksaimniecības" sistēmā Ķīnas dienvidrietumos . Lauksaimniecības ūdenssaimniecība , 269 , 107675.
- Komatsuna, Mizuna, Kabu un spināti : KIRIMURA, M., TAKESHITA, S., MATSUO, M., ZUSHI, K., GEJIMA, Y., HONSHO, C., ... & NISHIOKA, K. (2022) . Agrovoltaics (fotogalvaniskās enerģijas ražošanas iekārtas uz lauksaimniecības zemes) ietekme uz Komatsuna, Mizuna, Kabu un spinātu audzēšanas stāvokli un ražu . Environmental Control in Biology , 60 (2), 117-127.
- Salāti un sudrabbietes : Nassar, A., Perez-Wurfl, I., Roemer, C., & Hameiri, Z. Labības ražīguma uzlabošana, izmantojot Agrivoltaics .
- Bok Choy : Kumpanalaisatit, M., Setthapun, W., Sintuya, H. un Jansri, SN (2022). Uz zemes uzstādītas saules enerģijas ražošanas efektivitātes uzlabošana agrovoltaic sistēmā, kultivējot Bok Choy (Brassica rapa subsp. chinensis L.) zem paneļiem . International Journal of Renewable Energy Development , 11 (1).
- Kukurūza: Sekiyama, T. un Nagashima, A. (2019). Saules enerģijas izmantošana gan pārtikas, gan tīras enerģijas ražošanai: agroelektrisko sistēmu darbība kukurūzai, kas ir tipiska ēnu nepanesoša kultūra . Vides , 6 (6), 65.
- Kāposti, mangoldi, brokoļi, paprika, tomāti un spināti : Hudelson, T., & Lieth, JH (2021, jūnijs). Augkopība daļējā saules fotoelektrisko paneļu nokrāsā uz izsekotājiem . AIP konferences rakstu krājumos ( 2361. sēj., 1. nr., 080001. lpp.). AIP Publishing LLC.
- Kartupeļi : Gfüllner, L., Muller, O., Meier-Grüll, M., Jedmowski, C., & Berwind, M. Ražas optimizācija, izmantojot kontroles stratēģiju Tracked Agrivoltaic Systems .
- Kukurūza, rīsi, sojas pupiņas, adzuki pupiņas, ķiploki, sīpoli, rudi, kukurūzas stādīšana ar sojas pupiņām : Jo, H., Asekova, S., Bayat, MA, Ali, L., Song, JT, Ha, YS, . .. & Lee, JD (2022). Ražas un ražas komponentu salīdzinājums vairākām kultūrām, kas audzētas agrofotovoltu sistēmā Koreja . Lauksaimniecība , 12 (5), 619.
Saites
- American Farmland Trust: augsta līmeņa vadošie principi saules enerģijas attīstībai
- ASV Nacionālās zinātņu, inženierzinātņu un medicīnas akadēmijas (NASEM) izdotajā periodiskajā izdevumā The Bridge tiek publicēti raksti par inženierzinātņu pētniecību, izglītību un praksi; zinātnes un tehnoloģiju politika; un saskarsme starp inženieriju un tehnoloģiju un sabiedrību. 2022. gada pavasara izdevums ir veltīts viedai lauksaimniecībai. 2022. GADA 15. JŪNIJS, 52. SĒJUMS, 2. IZDEVUMS. https://www.nae.edu/276483/Summer-Bridge-on-Smart-Agriculture
- Koalīcijas un saules enerģijas piekļuves, kopienas saules enerģija un lauksaimniecība ir ideāli piemērotas , 2021. gada aprīlis, Jean Haggerty.
- Ar ASV Enerģētikas departamenta finansējumu Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas, Argonnas Nacionālās laboratorijas un arvien vairāk universitāšu zinātnieku pēta saules enerģijas fermu projektus.
- NREL: Zem saules paneļiem dīgst iespēju sēklas
- Rakstu izdevumā Ecosystem Services , 47. sējums, 2021. gada februāris, 101227: Vietējās veģetācijas pārvaldības prakses ekosistēmu pakalpojumu modelēšana saules enerģijas iekārtās
- Raksts žurnālā Nature Sustainability Journal : Saules enerģijas tehnoloģiskā un ekoloģiskā sinerģija globālai ilgtspējībai
- 2021. gada februāra vebinārs, ko sponsorē Solar United Neighbors :
- Video ieraksti: https://youtu.be/BRYGY498gsU
- Tērzēšanas žurnāls un reģistrētāju saraksts (bez kontaktinformācijas): https://bit.ly/2ZS2JRC
- Pilns referāts un prezentācijas slaidi: https://bit.ly/3ss6AkC
- Wikipedia Agrivoltaic definīcija
- Audiopedia Defin papildu saiti par YouTube (tikai audio), ar tēm uz videoklipiem Agrivoltaics
- Meklējiet agrovoltaics ASV Nacionālajā atjaunojamā enerģijas laboratorijā
- Ievads Agrivoltaics no Arizonas Universitātes
- Ievads Agrivoltaics no Oregonas Valsts universitātes
- Ievads Agrivoltaics no AgDaily tiešsaistes žurnāla
Pasākumi
- Tīras enerģijas resursu komandas (Minesota), Habitat Friendly Solar Summit , 2022. gada 9. marts,
Ziņu mediju ziņojumi
- Hekerots, Stīvens un Kārlija Riksema, “Agrivoltaics: Have your kale and eat to too” [Elektroniskais raksts], Solar Today, 2021. gada pavasaris, 6.–11. lpp. https://ases.org/solartoday/
- Kenedijs, Raiens, 2022. gada septembris, "Agrivoltaics: Saules enerģijas un lauksaimniecības līdzās izvietošana dod savstarpēju labumu", PV Magazine [elektronisks raksts], https://pv-magazine-usa.com/2022/09/08/agrivoltaics- co- Saules enerģijas un lauksaimniecības ražas savstarpējo ieguvumu noteikšana/
- Nacionālā sabiedriskā radio programma, 1A (“One A”), 2023. gada 2. marts, 1A Pārveidot Ameriku: vai saules enerģija var palīdzēt salabot sausuma izpostītās lauksaimniecības zemes? [33 minūtes], https://www.npr.org/2023/03/02/1160771088/1a-remaking-america-can-solar-power-help-fix-drought-ravaged-farmlands
- Pickerell, Kelly, "Pašlaik notiek divu gadu pētījums par līdzās izvietotajām saules enerģijas un lauksaimniecības ietekmi uz ekonomiku un vidi", Solar Power World , 2021. gada 4. maijs, https://www.solarpowerworldonline.com/2021/05/two -year -pētījums par-pašlaik-notiek-kopā izvietotas-saules-lauksaimniecības-ekonomikas-un-vides-ietekmi/
- Prevost, Lisa, "Konektikutas saules enerģijas izstrādātāji piesaista aitas, lai pļautu zāli un mazinātu spriedzi [Elektriskais raksts], Energy News Network , 2021. gada 3. marts. https://energynews.us/2021/03/03/northeast/ connecticut-solar-developers -pieaicināt-aitas-pļaut-zāli-un-atvieglot-spriedzi/
Skatīt arī
- Floatovoltaics– fotoelementi, kas peld uz ūdens
- Agrovolta potenciāls vīnogu fermās Indijā
- Lauksaimniecības elektrisko sistēmu potenciāls
Atsauces
- ↑ Dinešs, Harshavardhan; Pīrs, Džošua M. (2016). "Lauksaimniecības elektrisko sistēmu potenciāls" . Renewable and Sustainable Energy Reviews 54 : 299–308.doi: 10.1016/j.rser.2015.10.024 .
- ↑ "Jauna vīzija lauksaimniecībai: vistas, aitas un ... saules paneļi" (en). 2020-04-28 . Iegūts 2020-07-19 .
