ЕНЕРГИИ

Агроволтаични системи: събиране на енергия заедно с храната

Агроволтаични системи: събиране на енергия заедно с храната


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Слънчевите масиви, разположени в селскостопанските полета, могат да се възползват както от производството на енергия, така и от растенията. Тези набори се наричат ​​агроволтаични системи.

През 2008 г. Дж. Дейвид Марли, инженер, собственик на строителна компания в Амхерст, Масачузетс, имаше идея. Току-що беше завършил изграждането на голям слънчев масив на покрива на офисната си сграда в центъра.

Беше разбрал, че трудът и усилията за поставянето му там са много по-скъпи, отколкото ако е построил слънчевата решетка на земята.

В силно населения Масачузетс земеделските земи са сравнително редки и само 10% от храната им е отгледана в домашни условия. Ако бяхте поставили слънчевите панели на ферма, Марли се чудеше, какво биха направили с производството на храни?

След повече от десетилетие експериментиране, проучване, написано миналия месец от 11 учени, ни даде отговор. В много случаи фермерите и бъдещите доставки на храни ще се възползват от наличието на слънчеви панели в своите полета, особено тъй като изменението на климата води до повече суша и парещи температури в земеделските райони.

Проучването установи, че конвенционалният начин за инсталиране на слънчеви панели има тенденция да увеличава топлината. Ансамблите често седят на легло от бял чакъл, което задушава растителността и отразява слънчевата светлина обратно в ансамбъла. Това повишава температурата му и може да намали производството на електроенергия с 1% до 3%.

Изследването отбелязва, че пасищните животни и много зеленчукови култури могат да се възползват от полусянката под слънчевите панели. Освен това полученият поток от възобновяема електроенергия е еквивалентен на друга култура, като осигурява на фермерите повече доходи и намалява емисиите от електроенергия, базирана на изкопаеми горива.

Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL), част от Министерството на енергетиката, е подкрепила множество експерименти за отглеждане на слънчева енергия. В неотдавнашно изявление той каза, че съвместното разположение на слънчевите панели "може да доведе до печеливши резултати" в много селскостопански сектори.

Миналия месец NREL помогна за популяризирането на изследването, което се появи в Nature Sustainability под тежкото име „агроволтаични системи“. Това е концепцията за поставяне на слънчеви панели върху активни селскостопански полета. Той открива, че промените „засягат всеки аспект на растителната дейност“ с три различни хранителни култури, обикновено към по-добро. Проучването прогнозира, че бъдещите спестявания от вода, използвана за напояване на сухите земеделски земи в Аризона, където авторите на изследването ги тестват срещу конвенционални култури, ще бъдат "значителни".

Джордан Макник, изследовател от NREL, който е проследил агроволтаичните проучвания на агенцията, откакто са започнали през 2010 г., каза, че има 25 експеримента в отдалечени места в САЩ. Те включват паша на животни в Колорадо и отглеждане на домати и картофи. и пъпеши без напояване в Орегон. Други включват отглеждане на пчели около цветя, защитени от слънчеви панели в Минесота, и поставяне на слънчеви панели над блатистите боровинки в Масачузетс.

„Предполагаме, че до 2030 г. в САЩ ще има около 3 милиона акра земя със слънчеви панели върху тях“ за комбинирани селскостопански и енергийни цели, обясни Макник.

Имаше експерименти от началото на 80-те години в Германия, Франция и Япония. Те намекнаха за полезния брак между слънчевите панели и земеделието, но когато той започна експериментите си в Амхерст през 2008 г., Марли не знаеше нищо за тях.

Но той беше сигурен, че конвенционалните слънчеви панели ще трябва да бъдат преработени, за да бъдат представени на фермерите. Отразяващият чакъл трябва да бъде премахнат заедно с традиционните бетонни основи и стоманени тръби. Докато конвенционалните матрици седяха ниско над земята, Марли искаше да ги вдигне на минимум 7 фута. Това би осигурило достатъчно място за паша на животните, като същевременно ще позволи на тракторите да обработват култури, засадени в голата земя отдолу.

Веднъж Ан Марли каза за съпруга си: Той беше човек с план и бързаше да направи нещо по отношение на изменението на климата. „Мислеше, че сме закъснели“, каза той. "Ние изоставаме от графика и вместо да чакаме правителството да го направи, трябва да го осъществим."

ХРАНА ПРОТИВ ЕНЕРГИЯ

Дж. Дейвид Марли създава компания Hyperion Systems LLC и развива партньорство с Университета в Масачузетс, Амхерст, от който се дипломира, за изграждане на тестова площадка през 2009 г. Той предвижда масиви, които могат да бъдат вградени в дървени полюсни конструкции това би могло да бъде премахнато, ако фермерите искат да засадят нещо друго.

Споразуменията достигнаха до 15 фута, за да освободят място за земеделие и да оставят дъжда и снега да текат. Стивън Хърбърт, агроном от университета, помогна да се определи оптималното разстояние между панелите, за да достигне достатъчно слънчева светлина до земята.

„Това изникна от нищото“, спомня си Хърбърт. Благоприятната икономика на комбинирането на слънчеви панели с пасища за паша на говеда и овце беше, както той се изрази, „очевидна“. Полза от пасищата, селскостопанските животни и производството на електроенергия.

Марли, който по-късно патентова проектите и спечели 1,5 милиона долара безвъзмездна помощ от Министерството на образованието, за да научи учениците на техникуми на нови приложения за слънчеви фотоволтаични системи, почина през 2013 г. Хърбърт поддържа традицията в часовете си по агрономия, обяснява как експериментите са довели до разнообразие от зеленчуци, включително зеле, манголд, маруля, боб, броколи и чушки и възобновяема електроенергия, която се отглежда с рентабилност на различни парцели земя в Масачузетс.

Както обяснява Хърбърт, правителствата ще трябва да се ангажират повече и да вземат решения как да използват новата система, в противен случай по-топлият климат ще принуди фермерите да „извадят земята от производителност, като същевременно увеличат броя на гладните хора. ”.

„Казвам на младите хора, че това е тяхното бъдеще, не толкова моето. Те ще трябва да приемат политиката сериозно “, каза той.

Правителствата със сигурност са се включили повече. От 2017 г. департаментите по енергетика и земеделски ресурси в Масачузетс се борят с безвъзмездна програма, която насърчава фермерите да опитат от възобновяема енергия. В същото време програмата се опитва да ограничи компаниите, които продават масиви и слънчева енергия, да поемат твърде много земеделски земи.

През 2017 г. Масачузетс си постави за цел да достигне 1600 мегавата слънчева енергия до 2020 г., но наложи ограничение, насочено към защита на земеделските земи. Петдесет процента от земята във фермата трябваше да бъде изложена на слънчева светлина. Сега държавата планира да добави 800 MW и обмисля предложение да даде на земеделските производители по-ниска ставка за електроенергията си, ако продължат да разширяват площта, обхваната от споразуменията.

Повече фермери искат да участват в програмата, а някои защитници на слънчевата индустрия настояват за 4800 MW. Те искат по-голям достъп до земеделски земи, за да донесат по-голям процент възобновяема енергия на близките общности. Хърбърт вярва, че делът на земеделските земи без слънчеви панели може да спадне малко под 50% и все пак да има икономически смисъл за фермерите. Освен това той смята, че съществуващите земеделски земи трябва да бъдат запазени за традиционни култури, а не за увеличаване на електричеството.

По това време програмата чака държавата да напише нови разпоредби; те трябва да бъдат освободени през февруари.

Междувременно интересът към агроволтаичното земеделие продължава да се разпространява. Програмата DOE запази компанията на Марли, Hyperion, като партньор през 2015 г. и планира да създаде нов експериментален обект в Пуерто Рико. Земята се използва за отглеждане на добитък и отглеждане на кафе.

Съветник по този проект ще бъде Джейк Марли, синът на Дейвид Марли и новият мениджър на Hyperion. Той каза, че програмата DOE, наречена InSPIRE за „иновативна подготовка на площадката и намаляване на въздействието върху околната среда“, отразява консервативния подход на баща му при използването на земеделските земи. "Основната им цел не беше да извадят земята от производство", каза Джейк Марли. "Той вярваше в производството на храна първо, а в енергията второ."

Първоначалната идея е продукт на двама учени в Германия през 1981 г. Те изготвят статия, наречена „Kartoffeln Unterm Kollektor“ („Картофи под панели“), която за първи път показва как икономиката на селското стопанство може да работи със слънчеви панели.

Идеята се разпространи по целия свят и Макник, изследователят на NREL, заяви, че това ще доведе до повече иновации, включително някои от компании в Индия, които планират да закачат слънчеви панели над напоителните канали, за да произвеждат електричество и да намаляват изпаренията на водата от водата. ценно поливане в същото време.

Той казва, че в САЩ се провеждат повече иновации, където компаниите мислят да използват полупрозрачни слънчеви панели, за да пропускат повече слънчева светлина и да изграждат електрически слънчеви оранжерии, за да комбинират производството на енергия и растения. Доматите и медът, задвижвани със слънчева енергия, се продават на фермерските пазари.

Експериментирането продължава. "Ще има огромен апетит за това в малките страни или тези, които не разполагат с много земеделски земи," каза Макник. „Ще видите много конфликти между храната и енергията там и има начини да помогнете да ги сведете до минимум.“

"Но все още има много отворени въпроси за това как да се развие това право", добави той.


Видео: Водородна горелка най-евтино отопление HHO burner (Юли 2022).


Коментари:

  1. Dailabar

    Тази великолепна фраза ще бъде полезна.

  2. Tygozahn

    Нада Сио вземете предвид !!!!

  3. Sagis

    Каква наглост!

  4. Cosmo

    Ще говорим по този въпрос.

  5. Tetaxe

    Отличен и точен отговор.



Напишете съобщение