Основное преимущество агрофотовольтаики в том, что солнечные электростанции на сельскохозяйственных землях более продуктивные в эксплуатации, чем на всех других формах земли и природных территориях, в том числе и в пустынях с высокой инсоляцией. Об этом пишут ученые из Орегонского государственного университета (OSU) в журнале Scientific Reports.
Ученые изучили, как условия окружающей среды влияют на производительность солнечных электростанций. Согласно полученным результатам, лучше всего для работы солнечных электростанций подходят сельскохозяйственные угодья, занимая при этом первое место перед лугами и водно-болотными угодьями. Засушливые районы, наиболее популярные в мире для установки солнечных электростанций, заняли пятое место в рейтинге.
По словам ученых, этот результат не случаен. Тысячелетний опыт научил людей выращивать съедобные растения в самых лучших и наиболее продуктивных местах. Такие условия окружающей среды с точки зрения количества солнца, температуры и количества осадков являются также и оптимальными для выработки солнечной электроэнергии.
«Солнечные батареи очень чувствительные», — говорит Чед Хиггинс, профессор Колледжа сельскохозяйственных наук ОГУ и автор исследования. «Чем больше они нагреваются, тем больше падает их эффективность».
Ученые из ОГУ проанализировали данные, собранные Теслой. Электромобильная группа установила пять крупномасштабных солнечных электростанций на сельскохозяйственных землях в штате Орегон.
Эти данные ученые объединили со своими собственными данными, полученными в результате установки измерительных станций для регистрации микроклимата на одном из объектов возле университетского городка. При этом замерялись средняя температура воздуха, относительная влажность, скорость ветра, направление ветра, влажность почвы и солнечная радиация.
На основании этих результатов ученые разработали модель эффективности солнечных батарей в зависимости от температуры воздуха, скорости ветра и относительной влажности.
«Мы обнаружили, что эффективность повышается тогда, когда на улице прохладно», — говорит Хиггинс. И напротив, эффективность ухудшилась в безветренную погоду. Положительное влияние на эффективность оказывает даже незначительное дуновение ветра. Повышение влажности воздуха также отрицательно сказалось на производительности. «Работа солнечных батарей похожа на поведение людей в зависимости от погоды. Они более счастливы, когда прохладно, сухо и дует легкий ветер».
С помощью спутниковых карт ученые перенесли свою модель на карту мира. Они применили его к различным формам растительного покрова, включая сельскохозяйственные угодья, смешанные леса, города и саванны. Это позволило создать классификацию на основе продуктивности солнечных электростанций. Самой продуктивной землей была пахотная земля, наименее продуктивной — снег и лед.
Используя эту модель, они объединили прогноз выработки в лучших местах с глобальными потребностями в энергии. В соответствие с результатами, агрофотовольтаика, занимая всего один процент сельскохозяйственных земель, может покрыть мировые потребности в энергии.
В прошлом ученые уже опубликовали несколько исследований, в которых показали, что солнечные батареи повышают производительность сельского хозяйства на засушливых и неорошаемых сельскохозяйственных угодьях. Установка солнечных батарей на пастбищах и других сельскохозяйственных угодьях также способствует повышению урожайности.
Источник: https://www.solarserver.de/solar-magazin/nachrichten/aktuelles/2019/kw34/aecker-statt-wuesten.html