„Technologia półprzezroczystych modułów fotowoltaicznych (STPV) wyłoniła się jako potencjalne rozwiązanie łagodzące negatywny wpływ gęstego zacienienia w systemach uprawowych, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej gęstości modułów” – powiedzieli naukowcy. „Z naszej wiedzy wynika, że ​​jest to pierwszy powtórzony eksperyment badawczy, który ocenia typy przezroczystości modułów na nawadnianych polach warzywnych”.

Eksperyment przeprowadzono w dwóch sezonach wegetacyjnych, 2020 i 2021. Miejsce badań znajdowało się w Fort Collins w stanie Kolorado w USA, na polu przeznaczonym do badań. Łącznie przetestowano wzrost sześciu warzyw: papryki jalapeño, papryki, sałaty, cukinii, pomidorów czekoladowych tasmańskich i pomidorów czerwonych racer.

„Na całej działce znajdowały się trzy rzędy nasadzeń – północny, środkowy i południowy” – wyjaśniła grupa. „Sałata, papryka i pomidory zostały posadzone w dwóch przesuniętych podrzędach na grządkach o wysokości 0,9 m, przykrytych czarną folią ściółkującą w rzędach północnym i południowym. W obu latach dynia była sadzona wyłącznie w środkowym rzędzie, w odstępach 1,2 m od środka”.

Jeśli chodzi o moduły fotowoltaiczne, naukowcy użyli po trzy sztuki każdego typu. Zostały one zainstalowane pod kątem 35 stopni, skierowane na południe, z dolną krawędzią modułów 1220 mm nad ziemią i tylną krawędzią na wysokości 2360 mm. Moduły ST-CdTe miały moc znamionową 57 W, BF-Si 360 W, a O-Si 325 W.

„Każda z 12 poddziałek uprawowych, w tym zarówno z panelami fotowoltaicznymi, jak i kontrolnymi, miała szerokość 4,3 m, a odstęp między sąsiednimi poddziałkami wynosił 4,3 m” – powiedzieli naukowcy. „Ze względu na konfigurację montażu na pojedynczym słupie, cień rzucany przez moduły przesuwał się w ciągu dnia. Dzięki temu uprawy były bezpośrednio nasłonecznione wczesnym i późnym rankiem, a maksymalny cień znajdował się w godzinach szczytu i bezpośrednio pod modułami”.

Zgodnie z wynikami, dynia letnia uprawiana we wszystkich trzech typach modułów wykazywała istotnie niższe plony niż na działce kontrolnej, niezależnie od rodzaju przezroczystości modułu. Na działce kontrolnej, w warunkach pełnego słońca, dynia zebrała 5,1 kg plonu z rośliny, przyrosła o 3,2 kg w scenariuszu BF-Si, 3,2 kg w scenariuszu O-Si i 4,1 kg w scenariuszu ST-CdTe.

Pozostałe warzywa uzyskały takie same lub wyższe średnie plony jak grupa kontrolna w warunkach 40% transparentnego podłoża ST-CdTe, ale bez statystycznie istotnych różnic. Papryczki jalapeño dały plon 155 g z rośliny w pełnym słońcu, 161 g w podłożu BF-Si, 155 g w podłożu O-Si i 162 g w podłożu ST-CdTe, podczas gdy papryka dała plon 295 g z rośliny w pełnym słońcu, 294 g w podłożu BF-Si, 278 g w podłożu O-Si i 346 g w podłożu ST-CdTe.

„Optymalizacja systemu fotowoltaicznego dla rolnictwa z wykorzystaniem półprzezroczystych modułów fotowoltaicznych może zwiększyć produkcję rolną, zachowując jednocześnie dodatkową ochronę, jaką zapewnia zasilana korona w tradycyjnych systemach APV” – podsumowali naukowcy. „Potrzebne są dalsze badania, aby lepiej zrozumieć ekonomiczne kompromisy między zwiększoną przezroczystością modułów a uprawą warzyw, a także uwzględnić zwiększoną wydajność energetyczną wynikającą z dwustronnego zastosowania modułów”.

Fragment artykułu pobrano z sieci, usunięto kontakt w sprawie naruszenia.