Οι ερευνητές διερευνούν τις συνέργειες των ηλιακών συλλεκτών και του Olive Grove

Περίληψη

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Jaén και το Πανεπιστήμιο Sapienza της Ρώμης έχουν προτείνει μια μέθοδο για την εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών σε ελαιώνες εξαιρετικά υψηλής πυκνότητας χωρίς να βλάπτεται η απόδοση, χρησιμοποιώντας την ανθεκτική στη σκιά φύση των ελαιόδεντρων. Βελτιστοποιώντας την εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών μεταξύ σειρών ελαιόδεντρων στο κατάλληλο ύψος και γωνία, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η παραγωγή ενέργειας θα μπορούσε να μεγιστοποιηθεί, ενώ είχε ως αποτέλεσμα μόνο μικρές μειώσεις της παραγωγικότητας για τις ποικιλίες ελιάς.

Η Ισπανία είναι από καιρό συνώνυμη με την ηλιοφάνεια και τους ελαιώνες.

Ίσως δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι περίπου το ένα πέμπτο των ενεργειακών αναγκών της Ισπανίας, περίπου 25.54 γιγαβάτ, προέρχεται από ηλιακή ενέργεια. Εν τω μεταξύ, οι ελαιώνες αποτελούν το ένα τέταρτο της καλλιεργήσιμης γης της χώρας, περίπου 2.8 εκατομμύρια εκτάρια.

Η σύγκρουση χρήσης γης αποτελεί εδώ και καιρό σημείο διαμάχης μεταξύ των κατασκευαστών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και των αγροτών, με τους ηλιακούς συλλέκτες να καταλαμβάνουν τεράστιες ποσότητες χώρου στις αγροτικές περιοχές.

Τώρα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Jaén στη νότια Ισπανία και το Πανεπιστήμιο Sapienza της Ρώμης δημοσίευσαν μια μελέτη στη μοντελοποίηση Εφαρμοσμένης Ενέργειας ο πιο αποτελεσματικός τρόπος εγκατάστασης ηλιακών συλλεκτών διπλής όψης σε ελαιώνες εξαιρετικά υψηλής πυκνότητας χωρίς να βλάπτεται η απόδοση ή η ποιότητα.

Η ομάδα γεωπόνων και μηχανικών πρότεινε τα ελαιόδεντρα ως ιδανικό υποψήφιο, καθώς είναι φυτά C3, τα οποία απαιτούν λιγότερο φως για να φωτοσυνθέσουν επιτυχώς και, ως εκ τούτου, είναι πιο ανθεκτικά στη σκιά.

Παρά το γεγονός ότι αποτελούν το 3% της παγκόσμιας ελαιοκαλλιεργητικής επιφάνειας, οι ερευνητές είπαν ότι η ομοιόμορφη απόσταση και το ύψος των ελαιώνες υψηλής πυκνότητας επιτρέπουν την πιο αποτελεσματική εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών.

Τα φωτοσυνθετικά και άλλα γενετικά χαρακτηριστικά των ελιών Picual, Manzanilla και Chemlali, μαζί με δεδομένα ακτινοβολίας και θερμοκρασίας από ​"τυπικό μετεωρολογικό έτος» στο Jaén της Ισπανίας, τη μεγαλύτερη ελαιοκομική επαρχία στον κόσμο, χρησιμοποιήθηκαν στην προσομοίωση.

Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα ηλιακά πάνελ με νότιο προσανατολισμό τοποθετημένα μεταξύ σειρών ελαιόδεντρων στο κατάλληλο ύψος και τη σωστή γωνία μπορούν να εκμεταλλευτούν την ενέργεια του άμεσου και ανακλώμενου ηλιακού φωτός, ενώ επιτρέπουν στα ελαιόδεντρα αρκετό φως για φωτοσύνθεση.

Λόγω της ανάγκης για μηχανική συγκομιδή ελαιώνες εξαιρετικά υψηλής πυκνότητας, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η εγκατάσταση ηλιακού πάνελ πρέπει να έχει ύψος τουλάχιστον τρία μέτρα.

Με βάση τη μοντελοποίησή τους, οι ερευνητές προσδιόρισαν ότι τα ηλιακά πάνελ τοποθετημένα μεταξύ τριών και 4.5 μέτρων σε γωνία μεταξύ 20 και 40 μοιρών (ανάλογα με την εποχή του χρόνου) επέτρεψαν στα ηλιακά πάνελ να αξιοποιήσουν όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια και είχαν ως αποτέλεσμα μόνο μικρή παραγωγικότητα μειώνεται και για τις τρεις ποικιλίες.

Μαζί με τη βελτιστοποίηση της χρήσης γης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και την παραγωγή ελιών, οι ερευνητές είπαν ότι τα ηλιακά πάνελ θα μπορούσαν να βελτιώσουν την απόδοση του ελαιώνα τροφοδοτώντας τις αντλίες άρδευσης.

Πρόσθεσαν ότι η σκιά που δημιουργείται από τα γωνιακά ηλιακά πάνελ έχει επίσης αποδειχθεί ότι διατηρεί την υγρασία του εδάφους κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και μονώνει τα δέντρα από τα κύματα καύσωνα και τον παγετό.

Η μελέτη έρχεται στη βέλτιστη στιγμή για τους ενδιαφερόμενους ελαιοκαλλιεργητές, καθώς οι τιμές των ηλιακών πάνελ έφθασαν στο χαμηλό ρεκόρ των 0.11 $ (0.10 €) ανά watt στα τέλη Μαρτίου, το μισό από αυτό που κόστισε η αγορά ηλιακών συλλεκτών τον Μάρτιο του 2023.

"Αυτά τα ευρήματα μπορούν να παρέχουν καθοδήγηση για μελλοντικά αγροβολταϊκά έργα που αφορούν ελαιόδεντρα και να συμβάλουν στην ανάπτυξη βιώσιμης και αποτελεσματικής διπλής χρήσης γης σε αγροβολταϊκές εγκαταστάσεις», έγραψαν οι ερευνητές.

"Ωστόσο, η πειραματική επικύρωση θα ήταν επωφελής για την επαλήθευση των μοντέλων χρησιμοποιώντας δεδομένα πραγματικής απόδοσης των καλλιεργειών», κατέληξαν. ​"Μια τέτοια επικύρωση όχι μόνο θα αξιολογούσε την ακρίβεια του μοντέλου, αλλά θα υπογράμμιζε επίσης την πιθανή χρησιμότητα της μελέτης.»

• PV Magazie
• FT