Agrovoltaics - शेतजमिनीशेजारी सौर प्रतिष्ठापने ठेवण्याची प्रथा - जमिनीच्या वापराशी तडजोड न करता वितरित स्वच्छ ऊर्जेचा परिचय करून देण्याचा मार्ग म्हणून जगभरात वारंवार अवलंब केला जात आहे.
ओरेगॉन स्टेट युनिव्हर्सिटीच्या संशोधनानुसार, सौर आणि कृषी उर्जेचे सह-स्थान युनायटेड स्टेट्समधील एकूण वीज निर्मितीच्या 20 टक्के पुरवू शकते. संशोधकांच्या म्हणण्यानुसार, अॅग्रिव्होल्टाइक्सच्या मोठ्या प्रमाणावर स्थापनेमुळे पीक उत्पादनावर "किमान" प्रभावासह वार्षिक 330 हजार टन कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन कमी होऊ शकते.
अभ्यासानुसार, युनायटेड स्टेट्समधील 20 टक्के वीज निर्मितीसाठी अॅग्रोव्होल्टाईक्ससाठी मेरीलँड राज्याच्या आकारमानाची आवश्यकता असेल. ते सुमारे 13,000 चौरस मैल किंवा सध्याच्या यूएस कृषी क्षेत्राच्या 1 टक्के आहे. जागतिक स्तरावर, असा अंदाज आहे की सौर फोटोव्होल्टेईक्समध्ये रूपांतरित केल्यास सर्व शेतजमिनीपैकी 1 टक्के जगाला आवश्यक असलेली ऊर्जा तयार करू शकते.
अॅग्रोव्होल्टेइक पॅनेल स्थापित करण्याचे अनेक मार्ग आहेत. सर्वात सामान्य पद्धतींपैकी एक म्हणजे शेती उपकरणे किंवा पशुधन खाली मुक्तपणे फिरण्यासाठी जागा बनवण्याची सुविधा वाढवणे. आणखी एक फॅशनेबल डिझाईन म्हणजे फोटोव्होल्टेइक पॅनेलला उभ्या दिशेने दिशा देणे, पॅनेलच्या पंक्तींमध्ये विस्तृत मोकळी जागा सोडणे.
संयुक्त राष्ट्र
सॉमरसेट, कॅलिफोर्नियामध्ये, जर्मन-डिझाइन केलेले सनझॉन व्हर्टिकल सोलर पॅनेल एका द्राक्षमळ्यावर स्थापित केले गेले. इन्स्टॉलर सनस्टॉलने इन्स्टॉलेशन विकसित केले, ज्यामध्ये मायक्रोइन्व्हर्टर आणि दोन बॅटऱ्यांना जोडलेले 43 450 W मॉड्यूल होते.
मिनिमलिस्ट डिझाईनने मॉड्यूल्सच्या फ्रेम्समध्ये छिद्रे वापरून दोन ढीगांना एक साधी जोड दिली, ज्यामुळे जड शेल्व्हिंग सिस्टमची आवश्यकता टाळली. उभ्या ओरिएंटेड अॅरेच्या दोन्ही बाजूंना बायफेशियल सोलर मॉड्यूल ऊर्जा निर्माण करतात.
क्षैतिज अभिमुखतेसह डिझाइन केलेल्या पारंपारिक प्रणालींमध्ये, शेल्व्हिंग सिस्टमवर पॅनेल माउंट करण्यासाठी वापरल्या जाणार्या रेल सहसा पॅनेलच्या इच्छित आकारात बसण्यासाठी कापल्या जातात. इतर सर्व घटकांची खरेदी पूर्ण झाल्यानंतर पॅनेलचा आकार बदलल्यास, अद्ययावत पॅनेल आकार सामावून घेण्यासाठी रेलची पुनर्रचना करताना प्रकल्पाला विलंब होऊ शकतो. सनझॉन डिझाइन प्रत्येक स्टॅकमधील अंतर समायोजित करून पॅनेलच्या आकारातील बदलाशी सहजपणे जुळवून घेण्यास अनुमती देते. आवश्यक असल्यास जमिनीपासून पॅनल्सची उंची समायोजित करणे देखील शक्य आहे.
जर्मनी
लाइपझिग युनिव्हर्सिटी ऑफ अप्लाइड सायन्सेसच्या शास्त्रज्ञांनी जर्मन ऊर्जा बाजारपेठेवर पश्चिम-पूर्व दिशेने उभ्या फोटोव्होल्टेइक प्रणालींच्या मोठ्या प्रमाणावर उपयोजनांच्या संभाव्य प्रभावाचा अभ्यास केला आहे. त्यांना असे आढळले आहे की या स्थापनेचा देशाच्या ग्रीडला स्थिर करण्यासाठी फायदेशीर प्रभाव पडू शकतो, तसेच पारंपारिक ग्राउंड-माउंट केलेल्या फोटोव्होल्टेइक प्लांट्सपेक्षा कृषी क्रियाकलापांमध्ये अधिक एकीकरण करण्याची परवानगी दिली जाते.
शास्त्रज्ञांना असे आढळून आले की उभ्या फोटोव्होल्टेइक प्रणाली हिवाळ्याच्या महिन्यांत सर्वाधिक विजेची मागणी आणि सर्वाधिक वीज पुरवठ्याच्या तासांकडे सौर कार्यप्रदर्शन वळवू शकतात, ज्यामुळे सौर निर्बंध कमी होतात.
जर 1 TW चा चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग पॉवर आणि 1 TWh क्षमतेचा वीजसाठा ऊर्जा प्रणाली मॉडेलमध्ये समाकलित केला असेल, तर प्रभाव 2 Mt/a पर्यंत CO2.1 ची बचत होईल आणि 70 टक्के अनुलंब मॉड्यूल पूर्वेकडे असेल. पश्चिमेकडे आणि 30 टक्के दक्षिणेकडे झुकलेले,” ते म्हणाले. "शेवटी, जरी काहींना उभ्या पॉवर प्लांटचा 70 टक्के दर मिळवणे अवास्तव वाटू शकते, तरीही कमी दराचा फायदेशीर परिणाम होतो."
जपान
जपानमध्ये, Luxor Solar KK, जर्मन मॉड्यूल निर्माता Luxor Solar च्या उपकंपनीने, Eco Rice Niigata च्या मालकीच्या तांदूळ प्रक्रिया कारखान्याच्या पार्किंगमध्ये 8.3 kW ची वर्टिकल फोटोव्होल्टेइक प्रणाली तयार केली.
"गाड्या उभ्या सिस्टीममध्ये पार्क केल्या जातील"" लक्सर सोलर केकेचे व्यवस्थापकीय संचालक उवे लीबशर यांनी पीव्ही मासिकाला स्पष्ट केले. "हिवाळ्यात टिकाऊपणा आणि बर्फाच्या प्रतिबिंबामुळे अतिरिक्त उर्जा कार्यप्रदर्शन दर्शविणे हे या प्रणालीचे लक्ष्य आहे." दुसरीकडे, निगाता, हिवाळ्यात 2 किंवा 3 मीटर पर्यंत बर्फ असलेले उच्च बर्फाचे भार असलेले क्षेत्र म्हणून ओळखले जाते.”
दक्षिण-मुखी प्रणालीमध्ये लक्सर सोलरचे स्वतःचे हेटरोजंक्शन सोलर मॉड्यूल, तसेच जर्मन व्हर्टिकल फोटोव्होल्टेइक तज्ञ नेक्स्ट2 सन आणि जपानच्या ओमरॉनचे इन्व्हर्टरची माउंटिंग सिस्टम आहे. उभ्या असेंब्ली प्रणालीच्या शेजारी असलेल्या तांदूळ प्रक्रिया कारखान्याला वीज पुरवठा करेल. नागाओका शहराने 2 दशलक्ष येन ($14,390) सह प्रकल्पासाठी वित्तपुरवठा केला.
"उभ्या स्थापनेसाठी शेतजमिनीची केवळ किमान जागा वापरली जाते, तर पिकांपर्यंत पोहोचणारा 85 टक्के प्रकाश राखून ठेवला जातो, ज्यामुळे सौर ऊर्जा आणि शेती यांच्यातील इष्टतम संतुलन सुनिश्चित होते, जपानमध्ये काहीतरी महत्त्वपूर्ण आहे," ते स्पष्ट करतात. "यामुळे आम्हाला सार्वजनिक उपयोगिता शेतजमिनीवर, जसे की गहू, बटाटे किंवा तांदूळ मोठ्या प्रमाणावर अॅग्रीव्होल्टेइक सिस्टम तयार करता येतात."
फ्रान्स
फ्रान्समध्ये, TotalEnergies आणि InVivo, agrovoltaics मधील तज्ञ, यांनी 111 kW उभ्या ऍग्रिव्होल्टाईक्स प्रात्यक्षिक लाँच केले आहेत. TotalEnergies म्हणाले की प्रायोगिक स्थापना सौर पॅनेलचा कृषी उत्पन्नावर तसेच जैवविविधता, कार्बन संचयन आणि साइटच्या पाण्याच्या गुणवत्तेवर होणारा परिणाम तपासेल.
“आम्हाला खात्री आहे की हरित वीज उत्पादन, बायोगॅस आणि शेती यांच्यात निर्माण झालेले समन्वय हे आपल्या ऊर्जा आणि अन्न स्वातंत्र्याची हमी देणारे एक उत्तर आहे,” टोटल एनर्जी रेनोव्हेलेबल्स फ्रान्सचे सीईओ थियरी मुलर म्हणाले.
स्वीडन
युनिव्हर्सिटी ऑफ मालार्डेलेन (स्वीडन) मधील शास्त्रज्ञांनी एक संगणकीय फ्लुइड डायनॅमिक्स (CFD) मॉडेल विकसित केले आहे जे उभ्या फोटोव्होल्टेइक प्रकल्पांमध्ये मायक्रोक्लीमेट्सचे विश्लेषण सुलभ करते. CFD सिम्युलेशनचा वापर शरीरामधून आणि आसपासच्या घन पदार्थ आणि वायूंच्या प्रवाहाविषयी जटिल समीकरणे सोडवण्यासाठी केला जातो, ज्याचा उपयोग अॅग्रिव्होल्टेइक सिस्टममधील मायक्रोक्लीमेट्सचे विश्लेषण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
"ऍग्रिव्होल्टेइक (एव्ही) सिस्टम मॉडेल्सचा वापर नवीन एव्ही सिस्टमच्या डिझाइनसाठी तसेच निर्णय घेण्याकरिता केला जाईल, कारण एव्ही सिस्टमच्या स्थान आणि समाधानाच्या आधारावर सूक्ष्म हवामानातील बदलांचे विश्लेषण/अंदाज केला जाऊ शकतो," संशोधक सेबॅस्टियन झैनाल्ली pv magazine.w ला सांगितले
उभ्या फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सने छायांकित केलेल्या जमिनीच्या भागात सौर किरणोत्सर्गाच्या तीव्रतेत 38 टक्के घट या अभ्यासात दिसून आली.
मुख्य तत्त्वे
यूएस नॅशनल रिन्युएबल एनर्जी लॅबोरेटरीने अॅग्रोव्होल्टाईक्सच्या यशासाठी पाच तत्त्वे दिली आहेत, ज्यात खालील गोष्टींचा समावेश आहे:
हवामान, माती आणि पर्यावरणीय परिस्थिती: एखाद्या ठिकाणची पर्यावरणीय परिस्थिती सौरउत्पादनासाठी आणि इच्छित पिके किंवा वनस्पतींच्या आच्छादनासाठी योग्य असणे आवश्यक आहे.
कॉन्फिगरेशन, सौर तंत्रज्ञान आणि डिझाइन: सौर तंत्रज्ञानाची निवड, साइटचा लेआउट आणि इतर पायाभूत सुविधा सौर पॅनेलपर्यंत पोहोचणाऱ्या प्रकाशाच्या प्रमाणापासून ते ट्रॅक्टर, आवश्यक असल्यास, पॅनेलच्या खाली जाऊ शकतात की नाही या सर्व गोष्टींवर परिणाम करू शकतात. “ही पायाभूत सुविधा पुढील 25 वर्षांसाठी जमिनीवर असेल, त्यामुळे ती योग्य वापरासाठी करावी लागेल. प्रकल्पाचे यश यावर अवलंबून असेल,” जेम्स मॅकॉल म्हणतात, इनस्पायरवर काम करणारे NREL संशोधक.
पीक निवड आणि वाढीच्या पद्धती, बियाणे आणि वनस्पती डिझाइन आणि व्यवस्थापन पद्धती: अॅग्रिव्होल्टिक प्रकल्पांनी त्यांच्या स्थानिक हवामानात फलकांच्या खाली वाढणारी आणि स्थानिक बाजारपेठेत फायदेशीर असणारी पिके किंवा ग्राउंड कव्हर निवडले पाहिजेत.
सुसंगतता आणि लवचिकता: अॅग्रोव्होल्टिक्सची रचना अशा प्रकारे केली जाणे आवश्यक आहे जे सौर प्रतिष्ठापन मालक, सौर ऑपरेटर आणि शेतकरी किंवा जमीन मालक यांच्या परस्परविरोधी गरजांशी जुळवून घेतील जेणेकरून कार्यक्षम कृषी क्रियाकलाप सक्षम होतील.
सहयोग आणि भागीदारी: कोणताही प्रकल्प यशस्वी होण्यासाठी, गटांमधील संवाद आणि समजून घेणे महत्त्वाचे आहे.