تعظيم استخدام الأراضي من خلال هياكل تركيب الطاقة الشمسية الزراعية
تم تصميم أنظمة تركيب الخلايا الفولتية الزراعية لدعم الإنتاج الزراعي وتوليد الطاقة الكهروضوئية في نفس قطعة الأرض. تعتمد فعالية مشروع الطاقة الشمسية الزراعية بشكل أساسي على ثلاثة متغيرات هندسية: ارتفاع التركيب، وتباعد الصفوف، وقدرة الحمل الهيكلي. يمكن لهياكل الطاقة الشمسية الزراعية المصممة بشكل صحيح أن تحافظ على إنتاجية المحاصيل مع توفير عوائد مستقرة من الطاقة في ظل أحمال الرياح التي تصل إلى 60 م / ث وأحمال الثلوج التي تتجاوز 1.4 كيلو نيوتن / م 2.
نظرًا لأن الأراضي الزراعية أصبحت ذات قيمة متزايدة، يقوم مطورو المشاريع ومقاولو EPC وملاك الأراضي بتقييم تكوينات الأرفف الشمسية التي تزيد من كفاءة استخدام الأراضي-دون تقييد الأنشطة الزراعية.
فهم مفهوم Agrivoltaics والمتطلبات الهيكلية
يشير مصطلح Agrivoltaics إلى تكامل الأنظمة الكهروضوئية مع الإنتاج الزراعي في نفس منطقة التشغيل. على عكس مزارع الطاقة الشمسية التقليدية-المثبتة على الأرض، تتطلب أنظمة تركيب الخلايا الكهروضوئية هياكل مرتفعة تحافظ على توزيع ضوء الشمس، والوصول إلى الري، وصيانة المحاصيل، وحركة الآلات الزراعية.
تشمل المواد الإنشائية النموذجية ما يلي:
1.AL6005-T5 القضبان والعوارض الألومنيوم
2.SUS304 السحابات
3.الأعمدة الفولاذية المجلفنة بالغمس الساخن (أكبر من أو تساوي 80 ميكرومتر من طلاء الزنك)
4.أنظمة إدارة الكابلات المقاومة للأشعة فوق البنفسجية-.
5.التآكل-مكونات التأريض المقاومة
يجب أن يتوافق التصميم الهيكلي مع المعايير الإقليمية مثل:
1.AS/NZS 1170.2 إجراءات الرياح
2. الكود الأوروبي EN 1991
3.IBC كود البناء الدولي
4.ISO 9001 إدارة جودة التصنيع
5.IEC 61215 متطلبات موثوقية الوحدة
معلمات هيكل Agrivoltaics النموذجية
| معلمة التصميم |
|
| الخلوص الأرضي | 2.5m – 5.5m |
| الحد الأقصى لارتفاع مرور السيارة | 2.2m – 4.5m |
| الحد الأقصى لارتفاع مرور السيارة |
|
| تصميم تحميل الثلج | ما يصل إلى 2.0 كيلو نيوتن / متر مربع |
ويعتمد التكوين النهائي على نوع المحصول، والظروف المناخية المحلية، وأبعاد المعدات الزراعية، واقتصاديات المشروع.
كيف يؤثر ارتفاع الهيكل وتباعد الصفوف على إشعاع المحاصيل
يتمثل التحدي الهندسي الأكبر في مجال الخلايا الكهروضوئية في تحقيق التوازن بين إنتاج الخلايا الكهروضوئية ومتطلبات التمثيل الضوئي للمحاصيل.
يمكن أن تؤدي التغطية المفرطة للوحدة إلى تقليل الإشعاع النشط ضوئيًا (PAR)، في حين أن التباعد الواسع للغاية يقلل من كفاءة استخدام الأراضي-ويزيد من تكلفة المشروع لكل واط.