praktyka
26
magazyn fotowoltaika 3/2024
aukowcy Wydziału Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu
z Colorado State University w USA prowadzili badania tere-
nowe dotyczące wzrostu warzyw uprawianych pod modułami
fotowoltaicznymi o różnej przezroczystości. Badano rośliny znaj-
dujące się pod półprzezroczystymi (40%) modułami z tellurku
kadmu (CdTe), dwustronnymi modułami z monokrystalicznego
krzemu (mono-Si) o przezroczystości 5% oraz nieprzezroczy-
stymi (0%) modułami z polikrystalicznego krzemu (poli-Si).
Działanie przez zacienienie
Zacienienie przez moduły PV zmniejsza tempo parowania,
zachowując wilgoć gleby i zwiększając efektywność wykorzy-
stania wody. Moduły PV tworzą mikroklimat chroniący uprawy
przed ekstremalnymi warunkami pogodowymi, takimi jak grad,
wiatr i nadmierne promieniowanie UV, dzięki czemu zapewniają
stabilniejsze warunki wzrostu.
Światło słoneczne jest kluczowe dla systemów rolniczych
i fotowoltaiki. Pozycjonowanie i układ modułów PV wpływają na
dostępność i dystrybucję światła dla upraw. Badania określiły ilo-
ściowy wpływ zacienienia PV na plony. W systemach APV domi-
nują konwencjonalne, o niewielkiej przezroczystości moduły
PV, które wytwarzają pod swoją powierzchnią mikroklimat.
Technologia półprzezroczystych modułów PV (STPV) oferuje
potencjalnie optymalne, dopasowane rozwiązanie stopnia zacie-
nienia dla różnych upraw i klimatów na całym świecie.
Plony upraw
Wpływ zacienienia modułów PV na plony badany jest
od ponad 10 lat. Wyniki różnią się w zależności od rodzaju uprawy,
konfiguracji systemu APV, lokalizacji i klimatu. Badania wyka-
zały, że różne gatunki roślin reagują inaczej na zmiany warun-
ków świetlnych związanych z regionalnymi klimatami i konfigura-
cjami APV. Przykładowo w systemie APV w Arizonie zaobserwo-
wano wzrost liczby owoców w uprawach papryki. Przegląd kilku
badań upraw wykazał ogólne tendencje zmniejszenia plonów
przy większym stopniu zacienienia. Moduły PV mogą zmniejszać
stres cieplny poprawiając plony upraw, ponieważ wyższe tempe-
ratury utrudniają procesy fizjologiczne i ograniczają aktywność
fotosyntetyczną.
Przeprowadzone badania przedstawiają zmiany tempera-
tury i plonów w systemach APV pod trzema typami modu-
łów fotowoltaicznych w porównaniu do pełnego nasłonecz-
nienia. W najgorętszym miesiącu roku maksymalne tempe-
ratury powietrza pod wszystkimi typami modułów PV były
Agrowoltaika pod modułami
fotowoltaicznymi o różnej przezroczystości
Rozwojowi agrowoltaiki (APV) sprzyjają: trwająca transformacja energetyczna, wpływ APV na zwięk-
szoną efektywność użytkowania gruntów, poprawę wydajności upraw, dodatkowe korzyści ekono-
miczne, a także zwiększenie odporności roślin na zmiany klimatu. Systemy APV umożliwiają produkcję
energii słonecznej i jednoczesne wspieranie działalności rolniczej.
Mirosław Grabania
Moduł polikrystaliczny jednostronny (0% przezroczystości), moduł monokrystaliczny dwustronny (ok. 5% przezroczystości), moduł cienkowarstwowy z tellurku kadmu (CdTe) (40% przezroczystości).