Installation af solpaneler på landbrugsjord maksimerer deres effektivitet, viser ny undersøgelse

De mest produktive steder på jorden for solenergi er landbrugsjord, ifølge en undersøgelse fra Oregon State University.

Studiet, offentliggjort i dag i tidsskriftet Videnskabelige rapporter , finder, at hvis mindre end 1 procent af landbrugsjorden blev omdannet til solpaneler, det ville være tilstrækkeligt til at opfylde det globale behov for elektrisk energi. Konceptet med at udvikle det samme areal til både solceller og konventionelt landbrug er kendt som agrivoltaik.

"Vores resultater indikerer, at der er et stort potentiale for sol og landbrug til at samarbejde om at levere pålidelig energi, "sagde den tilsvarende forfatter Chad Higgins, en lektor i OSU's College of Agricultural Sciences. "Der er et gammelt ordsprog om, at landbruget kan overproducere alt. Det er det, vi fandt i elektricitet, også. Det viser sig, at 8, For 000 år siden, landmænd fandt de bedste steder at høste solenergi på Jorden. "

Resultaterne har konsekvenser for den nuværende praksis med at konstruere store solceller i ørkener, Sagde Higgins.

"Solpaneler er pinlige, "sagde han." Deres effektivitet falder, jo varmere panelerne bliver. Det golde land er varmere. Deres produktivitet er mindre end hvad den kunne være pr. Acre. "

Til deres undersøgelse, OSU -forskere analyserede energiproduktionsdata indsamlet af Tesla, som har installeret fem store netbundet, jordmonterede solcelleelektriske arrays på landbrugsjord, der ejes af Oregon State. Specifikt, teamet kiggede på data indsamlet hvert 15. minut på 35th Street Solar Array installeret i 2013 på vestsiden af ​​OSU's Corvallis campus.

Forskerne synkroniserede Tesla -oplysningerne med data indsamlet af mikroklima -forskningsstationer, de installerede ved den matrix, der registrerede gennemsnitlig lufttemperatur, relativ luftfugtighed, vindhastighed, vindretning, jordfugtighed og indgående solenergi.

Baseret på disse resultater, Elnaz Hassanpour Adeh, en nylig ph.d. kandidat fra OSU's vandressourcer ingeniørprogram og medforfatter på undersøgelsen, udviklet en model for fotovoltaisk effektivitet som funktion af lufttemperatur, vindhastighed og relativ luftfugtighed.

"Vi fandt ud af, at når det er køligt udenfor, bliver effektiviteten bedre, "Sagde Higgins." Hvis det er varmt, bliver effektiviteten værre. Når det er dødt ro, er effektiviteten værre, men lidt vind gør det bedre. Efterhånden som forholdene blev mere fugtige, panelerne klarede sig dårligere. Solpaneler er ligesom mennesker og vejret, de er gladere, når det er køligt og blæsende og tørt. "

Ved hjælp af globale kort lavet af satellitbilleder, Adeh anvendte derefter den model på verdensplan, spænder over 17 klasser af globalt accepteret landdækning, herunder klasser såsom dyrkning, blandede skove, by og savanne. Klasserne blev derefter rangeret fra bedste (dyrkning) til værste (sne/is) med hensyn til, hvor et solpanel ville være mest produktivt.

Modellen blev derefter revurderet for at vurdere det agrivoltaiske potentiale til at imødekomme det forventede globale efterspørgsel efter elektrisk energi, der er bestemt af Verdensbanken.

Higgins og Adeh har tidligere publiceret forskning, der viser, at solpaneler øger landbrugsproduktionen på tørt, uvandet landbrugsjord. Disse resultater viste, at placering af solpaneler på græsgange eller landbrugsmarker kunne øge afgrødeudbyttet.