Τα αγροφωτοβολταϊκά λειτουργούν συνδυάζοντας την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με την καλλιέργεια στο ίδιο χωράφι. Χάρη στη χρήση ειδικών ημιδιαφανών ή υπερυψωμένων πάνελ, επιτρέπουν στο φως να φτάνει στα φυτά, ενώ ταυτόχρονα παράγουν ρεύμα. Έτσι επιτυγχάνεται διπλή χρήση γης χωρίς απώλεια γεωργικής παραγωγής.
Η σωστή λειτουργία αγροφωτοβολταϊκών (φωτοβολταϊκά στο χωράφι) βασίζεται στη ισορροπία σκίασης και ηλεκτρικής απόδοσης. Το αποτέλεσμα είναι προστασία της καλλιέργειας και ενεργειακή αυτονομία για τον αγρότη.
Τι είναι η διπλή χρήση γης στην πράξη
Η βασική αρχή των agri pv είναι απλή. Το ίδιο αγροτεμάχιο χρησιμοποιείται ταυτόχρονα για:
• Παραγωγή αγροτικών προϊόντων
• Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
Σε αντίθεση με τα συμβατικά φωτοβολταϊκά πάρκα που δεσμεύουν το έδαφος, τα ημιδιαφανή αγροφωτοβολταϊκά τοποθετούνται υπερυψωμένα ή ενσωματωμένα στη οροφή θερμοκηπίων, επιτρέποντας την καλλιέργεια από κάτω.
Σύμφωνα με ευρωπαϊκές μελέτες, η δυναμική της αγροφωτοβολταϊκής εγκατάστασης στην Ευρώπη είναι τεράστια, με δυνατότητα παραγωγής χιλιάδων TWh ετησίως μέσω συστημάτων διπλής χρήσης γης.
Πώς λειτουργούν τα αγροφωτοβολταϊκά τεχνικά
Η λειτουργία αγροφωτοβολταϊκών βασίζεται στα ίδια ηλεκτρικά θεμέλια με τα κλασικά φωτοβολταϊκά, αλλά με ειδικό σχεδιασμό για γεωργική χρήση.
1. Διαχείριση και μετατροπή ηλιακού φωτός
Τα σύγχρονα πάνελ μπορούν να είναι:
• Διπλής όψης bifacial, που αξιοποιούν τόσο την άμεση όσο και τη διάχυτη ακτινοβολία
• Ημιδιαφανή, ώστε να επιτρέπουν τη διέλευση μέρους του φωτός στα φυτά
Στη Brite Solar συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται νανοϋλικά που αυξάνουν τη διαπερατότητα του γυαλιού και μετατρέπουν την υπεριώδη ακτινοβολία σε κόκκινο φως, το οποίο είναι πιο χρήσιμο για τη φωτοσύνθεση .
Έτσι, το φως δεν “χάνεται”, αλλά αξιοποιείται τόσο για ενέργεια όσο και για τη βελτιστοποίηση της καλλιέργειας.
2. Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν το φως σε συνεχές ρεύμα. Στη συνέχεια:
• Ο inverter το μετατρέπει σε εναλλασσόμενο ρεύμα
• Το ρεύμα καταναλώνεται επιτόπου ή διοχετεύεται στο δίκτυο
• Μπορεί να συνδυαστεί με αποθήκευση ενέργειας (μπαταρίες ή υδρογόνο) για μεγαλύτερη ευελιξία
Η ισχύς μιας εγκατάστασης εκφράζεται σε kWp και σχεδιάζεται με βάση τις ανάγκες της εκμετάλλευσης και την κατανάλωση ενέργειας (π.χ. άρδευση, ψυγεία, ηλεκτρικά εργαλεία).
3. Προστασία της καλλιέργειας
Εκτός από την ενέργεια, τα αγροφωτοβολταϊκά λειτουργούν ως σύστημα προστασίας:
• Προστατεύουν από χαλάζι, παγετό, έντονες βροχοπτώσεις
• Μειώνουν την εξάτμιση και άρα το νερό άρδευσης
• Επιτρέπουν συλλογή βρόχινου νερού
Με σωστό σχεδιασμό, η γεωργική απόδοση διατηρείται, καθώς η παραγωγή είναι προτεραιότητα και η ενέργεια έρχεται συμπληρωματικά.
Τύποι αγροφωτοβολταϊκών συστημάτων
Αγροφωτοβολταϊκά σε ανοιχτές καλλιέργειες
Τα πάνελ τοποθετούνται υπερυψωμένα σε μεταλλικές βάσεις, ώστε να επιτρέπουν τη διέλευση μηχανημάτων και την κανονική ανάπτυξη των φυτών.
Εφαρμόζονται συχνά σε:
• Οπωρώνες
• Αμπελώνες
• Κηπευτικά
Αγροφωτοβολταϊκά σε θερμοκήπια
Εδώ τα πάνελ ενσωματώνονται στη στέγη. Αντί για απλό πλαστικό ή γυαλί, χρησιμοποιείται ηλιακό γυαλί που παράγει ενέργεια και ρυθμίζει το φως.
Σε περιοχές με έντονη ηλιοφάνεια, αυτό μειώνει τις θερμοκρασίες στο εσωτερικό και περιορίζει τις ανάγκες ψύξης.
Τεχνικά χαρακτηριστικά που επηρεάζουν τη λειτουργία
Κατά τον σχεδιασμό μιας εγκατάστασης εξετάζονται:
• Διαπερατότητα φωτός του πάνελ
• Ύψος και απόσταση μεταξύ των σειρών
• Προσανατολισμός και κλίση
Ο στόχος είναι η ισορροπία μεταξύ αγροτικής παραγωγής και ενεργειακής απόδοσης.
Για περισσότερες τεχνικές λεπτομέρειες σχετικά με τη βασική λειτουργία των φωτοβολταϊκών, δείτε και τον οδηγό της Ευρωπαϊκής Επιτροπής για την ηλιακή ενέργεια:.
Πώς λειτουργούν τα αγροφωτοβολταϊκά της Brite
Τα αγροφωτοβολταϊκά της Brite Solar βασίζονται σε πατενταρισμένη τεχνολογία ηλιακού γυαλιού για γεωργία, το οποίο κατασκευάζεται σε εξειδικευμένη γραμμή παραγωγής στην Πάτρα. Η τεχνολογία αυτή έχει σχεδιαστεί με προτεραιότητα τη διατήρηση της γεωργικής απόδοσης και δευτερευόντως τη μέγιστη ενεργειακή παραγωγή, εξασφαλίζοντας πραγματική διπλή χρήση γης.
Πατενταρισμένο coating στον υαλοπίνακα
Η παραγωγή ξεκινά με τον εμπρόσθιο υαλοπίνακα, όπου εφαρμόζεται το πατενταρισμένο νανοδομημένο coating της Brite απευθείας επάνω στο γυαλί.
Η συγκεκριμένη επίστρωση:
• Συμβάλλει στη μετατροπή της υπεριώδους ακτινοβολίας σε φως χρήσιμο για τη φωτοσύνθεση
Έτσι, το ηλιακό γυαλί για γεωργία δεν λειτουργεί απλώς ως φωτοβολταϊκό πάνελ, αλλά ως ενεργό στοιχείο διαχείρισης φωτός για την καλλιέργεια.
Τοποθέτηση solar cells και ρύθμιση διαφάνειας και ισχύος
Μετά την επίστρωση, τοποθετείται η πρώτη μεμβράνη ενθυλάκωσης και ακολουθεί η συναρμολόγηση των solar cells.
Ο αριθμός και η διάταξη των ηλιακών κυψελίδων:
• Καθορίζουν τη διαφάνεια του πάνελ
• Ρυθμίζουν την τελική ισχύ σε kWp
• Προσαρμόζονται ανάλογα με την καλλιέργεια και τις ενεργειακές ανάγκες
Αυτό σημαίνει ότι το πάνελ μπορεί να σχεδιαστεί διαφορετικά για αμπελώνα ή οπωρώνα κ.λπ, επιτυγχάνοντας ισορροπία μεταξύ φωτισμού και παραγωγής ενέργειας.
Θερμοσυγκόλληση και τελική κατασκευή
Η τελική διάταξη του πάνελ είναι:
γυαλί – μεμβράνη – solar cells – μεμβράνη – γυαλί
Ακολουθεί θερμοσυγκόλληση (lamination), ώστε όλα τα στρώματα να ενωθούν σε μία συμπαγή και ανθεκτική κατασκευή. Στη συνέχεια:
• Τοποθετείται πλαίσιο αλουμινίου
• Εγκαθίσταται το κουτί ηλεκτρικής σύνδεσης (junction box)
• Γίνεται σφράγιση και σταθεροποίηση των υλικών
Το αποτέλεσμα είναι ένα πάνελ σχεδιασμένο για γεωργικές συνθήκες, με υψηλή μηχανική αντοχή.
Τριπλός ποιοτικός έλεγχος για μέγιστη αξιοπιστία
Κάθε πάνελ περνά από τρία κρίσιμα στάδια ελέγχου:
• Έλεγχο (EL testing) για την ποιότητα των συνδέσεων
• Μέτρηση ηλεκτρικής απόδοσης με solar simulator
• Έλεγχο ηλεκτρικής μόνωσης (Hi-Pot test)
Η διαδικασία αυτή διασφαλίζει σταθερή απόδοση, αξιοπιστία στο χωράφι και ασφαλή λειτουργία στο δίκτυο.
Τα αγροφωτοβολταϊκά πάνελ της Brite έχουν διάρκεια ζωής 25 ετών, προσφέροντας μακροχρόνια ενεργειακή παραγωγή και προστασία της καλλιέργειας από ακραίες καιρικές συνθήκες.
Συχνές Ερωτήσεις για το πώς λειτουργούν τα αγροφωτοβολταϊκά
Μειώνεται η απόδοση της καλλιέργειας;
Όταν ο σχεδιασμός είναι σωστός, η απόδοση διατηρείται. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η μερική σκίαση μειώνει το θερμικό στρες και βοηθά τη σταθερότητα της παραγωγής.
Μπορούν να λειτουργήσουν με Net Billing;
Ναι. Η παραγόμενη ενέργεια μπορεί να καταναλωθεί επιτόπου ή να συμψηφιστεί με το δίκτυο, ανάλογα με το ισχύον καθεστώς.
Είναι κατάλληλα για όλα τα χωράφια;
Ναι, απαιτείται μελέτη εδάφους, καλλιέργειας και ενεργειακών αναγκών.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με εφαρμογές αγροφωτοβολταϊκών και λύσεις ανά καλλιέργεια, επικοινωνήστε με την ομάδα της Brite Solar.
email: info@britesolar.com
phone: +30 2310 321342
