Ein Team der Universität Córdoba hat eine Methode entwickelt, mit der die Anbaufläche zwischen zweiachsigen Photovoltaikmodulen definiert werden kann, um die Umstellung bestehender Anlagen auf agrarindustrielle Produktion zu fördern.
Der Konflikt zwischen Landnutzung für nachhaltige Energie und landwirtschaftlicher Produktion ist den Forschern zufolge ein heißes Thema, das sich in kulturellen Produkten und auch in der Forschung widerspiegelt.
Die Agrivoltaik, d.h. die gemeinsame Nutzung von Land für die landwirtschaftliche und die photovoltaische Produktion, wird als eine Strategie zur Lösung dieses Konflikts vorgestellt, und die Forschungsgruppe TEP215 - Physik für erneuerbare Energien an der Universität Córdoba versuche, diese Art von Anlagen durch ihre Forschung zu fördern. In einer ihrer jüngsten Arbeiten haben sie ein Modell entwickelt, mit dem der bebaubare Raum zwischen zweiachsigen Solarkollektoren an bestehenden Photovoltaikanlagen gemessen werden kann. Diese Art von zweiachsigen Modulen bewege sich wie eine Art Sonnenblume der Sonne nach, um ihre Leistung zu maximieren.
“In dieser Arbeit haben wir einen Typ von Photovoltaikanlagen gewählt, der bereits existiert, um zu sehen, ob wir ihn neu ausrichten und Pflanzen für die landwirtschaftliche Produktion in diese bestehenden Anlagen integrieren können”, sagt Rafael López, Professor für angewandte Physik.
Die Methodik wurde auf der Grundlage einer theoretischen Simulation der Sonnenastronomie und der räumlichen Geometrie einer Photovoltaikanlage mit dieser Art von zweiachsigen Solarmodulen entwickelt und zeige die Bereiche auf, in denen die Pflanzen platziert werden können, ohne die Bewegung der Solarmodule zu stören oder Schatten zu verursachen, d.h. ohne die Photovoltaikproduktion zu verringern.
Ein weiterer Autor, Luis Manuel Fernández, Forscher an der Fakultät für Elektrotechnik und Automatik, weist darauf hin, dass “die Arbeit auch das Backtracking berücksichtigt, eine von der Gruppe entwickelte Methode, die auf einem Verfahren beruht, das verhindert, dass die Paneele während ihrer Bewegung Schatten werfen”.
Anhand einer realen Photovoltaikanlage in Córdoba, “El Molino”, mit zweiachsigen Solartrackern und Backtracking, zeige das Modell die bebaubaren Flächen zwischen den Panels. Die Simulation in dieser Anlage ergab, dass 74 % der Flächen zwischen den Paneelen mit Pflanzen bebaut werden können, die weniger als 1,4 m hoch sind.
Dieses Modell könnte durch Verfeinerung und Anpassung der Parameter auch auf andere bestehende Anlagen angewandt werden, um die Möglichkeiten einer Umstellung auf die Agro-Photovoltaik zu verstehen, d.h. die Kombination von Photovoltaik und landwirtschaftlicher Produktion, “die beide produktiv und rentabel sind”, so Rafael López.
“Diese Arbeit stellt einen Fortschritt bei der möglichen Umwandlung und agrarindustriellen Nutzung bestehender großer Fotovoltaikanlagen dar, verbessert deren Nachhaltigkeit, trägt zur notwendigen Verbreitung der Agrarindustrien bei und fördert den Kampf gegen den Klimawandel”, so die Forscher.
Dieses System bringe eine Win-Win-Beziehung mit sich, da auch die Pflanzen von der Beschattung durch die Paneele profitieren würden, insbesondere in extremen Klimazonen, wodurch die Bodenfeuchtigkeit länger erhalten bliebe.
Die Einführung von Rechtsvorschriften für die Agri-Photovoltaik und Feldversuche mit verschiedenen Arten von Pflanzen seien die nächsten Schritte, die für die Umsetzung dieser Art der Landnutzung unternommen werden müssen.
