Agrivoltaik-Montagesysteme: Eine Win-Win-Lösung für effiziente Landnutzung und saubere Energie

1. Einführung: Das Konzept und die Vorteile der Agrivoltaik

Agrivoltaics ist ein innovativer Ansatz, der die Erzeugung der Solarenergie mit der landwirtschaftlichen Produktion durch Installation von Photovoltaik (PV) Montagesystemen über Ackerland kombiniert. Dieses doppelte Verwendungsmodell ermöglicht 'zwei Vorteile von einem Stück Land'-gleichzeitiger Stromerzeugung und Ernteanbau. Es verbessert nicht nur die Landnutzungseffizienz, sondern bietet auch den Landwirten zusätzliches Einkommen, reduziert die Wasserverdunstung und optimiert die Bedingungen für die Pflanzenstufe.

Wichtige Vorteile der Agrivoltaik:

✅ Effiziente Landnutzung: Erzeugt Solarenergie und gleichzeitig die landwirtschaftliche Produktivität auf demselben Land.
✅ Wasserschutz: Sonnenkollektoren reduzieren die Verdunstung der Bodenfeuchtigkeit, insbesondere in trockenen Regionen.
✅ Klimaanpassungsfähigkeit: Anpassbare Montagesysteme erfüllen unterschiedliche Ernteanforderungen.
✅ Erhöhte Landwirte Einkommen: Solarumsatzzusätze landwirtschaftliche Einnahmen, Reduzierung der Marktvolatilitätsrisiken.

2. Schlüsseltechnologien und Designs von Agrivoltaik -Montagesystemen

(1) strukturelles Design

Agrivoltaik -Montagesysteme müssen die Effizienz der Stromerzeugung und die landwirtschaftlichen Anforderungen ausgleichen. Die Haupttypen umfassen:

① Erhöhte Montagesysteme

• Merkmale: Die Montagehöhe überschreitet normalerweise 2,5 Meter, sodass landwirtschaftliche Maschinen (z. B. Traktoren) darunter arbeiten können.

• Anwendungen: Feldpflanzen (Weizen, Mais), Gemüsezucht usw.

• Vorteile: Mit traditionellen landwirtschaftlichen Praktiken kompatibel, unterstützt die Mechanisierung.

② Einstellbare Neigungssysteme

• Merkmale: Solarpanelwinkel können saisonal eingestellt werden, um die Lichtverteilung zu optimieren.

• Anwendungen: Schatten-tolerante Pflanzen (z. B. Tee, Pilze) oder Umgebungen, die eine leichte Regulierung erfordern.

• Vorteile: Verbessert die Energieleistung und verhindern Sie die Überxposition von Pflanzen oder eine unzureichende Schattierung.

③ Solar -Gewächshäuser

• Merkmale: Integriert PV-Panels in Gewächshausstrukturen mit semi-transparenten Designs, um die Photosynthese zu gewährleisten.

• Anwendungen: Hochwertige Geldpflanzen (Erdbeeren, Blumen, Sämlinge usw.).

• Vorteile: Ermöglicht eine präzise Temperatur und Lichtsteuerung und verbessert die Pflanzenqualität.

(2) Materialauswahl

• Verzinkter Stahl: hochkorrosionsbeständig, geeignet für den langfristigen Gebrauch im Freien.

• Aluminiumlegierung: Leicht, ideal für erhöhte Systeme, minimiert die Bodenverdichtung.

• Verbundwerkstoffe: In harten Umgebungen (z. B., küste Kochsalzlösung).

3. Fallstudien zu Agrivoltaikanwendungen

(1) Chinas Ningxia 'PV + Goji Beeren ' -Projekt

• Modell: Solarmodule wurden 3 Meter über Goji Berry Farms installiert und ermöglichen eine ungehinderte Ernte.

• Ergebnisse:

• Erhöhte jährliche Sonneneinnahmen um 30%.

• Die Goji Berry -Renditen stiegen um 15%, da die Verdunstung unter Schattierung verringert wurde.

(2) Japans 'PV + Reis -Experiment

• Modell: Solarmodule mit 30% Lichtübertragung sorgten für ein normales Reiswachstum.

• Ergebnisse:

• Erzeugt ausreichend Strom für lokale Bedürfnisse.

• Die Reisproduktion blieb stabil, während der Wasserverbrauch um 20%gesenkt wurde.

(3) Europas 'PV + Weiden ' System

• Modell: Erhöhte PV -Systeme mit Grasanbau für das Beweidung von Vieh.

• Ergebnisse:

• Die Weide wurde unter teilweise Schatten üppiger.

• Solareinkommen subventionierte landwirtschaftliche Betriebskosten.

4. Zukünftige Trends in der Agrivoltaik

(1) Smart Agrivoltaics

• Integriert die IoT -Technologie für automatisierte Panel -Anpassungen, Optimierung von Licht und Bewässerung.

• Beispiel: Lichtsensoren + intelligente Bewässerung ermöglichen die Präzisionszucht.

(2) PV + vertikale Landwirtschaft

• Kombiniert mehrschichtige Kultivierung mit Overhead-Solarmodulen, ideal für städtische oder Land-Scarce-Gebiete.

(3) Richtlinienunterstützung und Geschäftsmodellinnovation

• Regierungen weltweit führen Subventionen aus (z. B. Chinas 'PV + Landwirtschaftsanreize).

• Unternehmen untersuchen 'gemeinsame Solarmodelle, in denen Landwirte Land für die Umsatzbeteiligung mieten.

5. Schlussfolgerung: Das Potenzial und die Herausforderungen der Agrivoltaik

Agrivoltaik ist nicht nur einen technologischen Fortschritt, sondern eine nachhaltige Synergie zwischen Landwirtschaft und sauberer Energie. Trotz Herausforderungen wie hohen anfänglichen Investitionen und technischen Anpassungen, laufenden Innovationen und der Agrivoltaik der Politikunterstützung als wichtige zukünftige Richtung für beide Sektoren.

Zukünftige Aussichten:
Der globale Agrivoltaics -Markt wird voraussichtlich bis 2030 über 10 Milliarden US -Dollar (Wood Mackenzie) überschreiten.
China, Europa, Japan und andere beschleunigen die Adoption, um die Ziele der Kohlenstoffneutralität zu erreichen.

Die Optimierung von Agrivoltaik -Montagesystemen ebnet den Weg für eine nachhaltige Zukunft, in der die Energieerzeugung und die Landwirtschaft zusammen gedeihen.