Cydleoli Solar, Cnydau, Da Byw mewn Prosiectau Amaethfoltaig

Mae ynni solar yn ganolog i fodelau cynaliadwyedd amgylcheddol, ond nid yw pob prosiect yn cael ei adeiladu yr un fath. Un pryder mewn datblygu ynni, adnewyddadwy neu fel arall, yw'r cysyniad o "ymledu ynni," sef neilltuo tir ar gyfer cynhyrchu a dosbarthu ynni.

Mae Environment California yn amcangyfrif y gallai solar to atal datblygiad 148,000 erw o dir yn erbyn model ar raddfa cyfleustodau yn unig wedi'i osod ar y ddaear. Mae hyn yn seiliedig ar ddefnydd amcangyfrifedig rheoleiddiwr y wladwriaeth o 28.5 GW o solar to trwy 2045 er mwyn cwrdd â nodau ynni glân. Mae honno'n ardal tua hanner maint Los Angeles y gellid ei chadw.

Mae Solar yn cael ei ganmol am ei allu i gael ei integreiddio i'r amgylchedd adeiledig, ei osod ar doeau, ei integreiddio i ffasadau adeiladau, ar borthladdoedd ceir, ac ati. Fodd bynnag, er mwyn cwrdd â nodau datgarboneiddio ymosodol a chyflawni system ynni adnewyddadwy 100 y cant, solar ar y ddaear bydd angen hefyd. Dyma lle gall agrivoltaics, yr arfer o gydleoli cynhyrchu ynni solar â swyddogaethau amaethyddol, gamu i mewn.

Canfu ymchwil gan Brifysgol Talaith Oregon y gallai cydleoli solar ac amaethyddol ddarparu 20 y cant o gyfanswm y trydan a gynhyrchir yn yr Unol Daleithiau. Gallai gosod agrivoltaic ar raddfa eang arwain at ostyngiad blynyddol o 330,000 tunnell o allyriadau carbon deuocsid tra'n effeithio "lleiaf" ar gynnyrch cnydau, meddai'r ymchwilwyr.

Canfu'r papur y byddai angen ardal tua maint Maryland pe bai amaeth-foltaig yn cwrdd ag 20 y cant o gynhyrchu trydan yr Unol Daleithiau. Mae hynny tua 13,000 milltir sgwâr, neu 1 y cant o dir fferm cyfredol yr Unol Daleithiau. Ar raddfa fyd-eang, amcangyfrifir y gallai 1 y cant o'r holl dir fferm gynhyrchu anghenion ynni'r byd pe bai'n cael ei drawsnewid yn solar PV.

Biosffer 2

Mae Agrivoltaics yn gwneud mwy na chadw tir ac yn gwneud y gorau o erw. Mae synergeddau rhwng yr araeau solar a'r gweithgareddau amaethyddol isod.

Er enghraifft, canfu tîm o ymchwilwyr gyda Phrifysgol Arizona, sy'n gweithredu canolfan brawf agrivoltaic yn y Biosffer 2, amgylchedd "naturiol" dan do llawn hunangynhwysol, fod cnydau'n gwella perfformiad arae solar, ac mae'r araeau solar yn gwella cynnyrch cnwd mewn amgylcheddau sych.

Canfu'r tîm Biosffer fod y cysgod a ddarperir gan y system ffotofoltäig yn lleihau anweddiad, gan olygu y byddai dŵr yn aros ar yr wyneb yn hirach a gwell cnydau porthi nag amaethyddiaeth awyr agored ar y tir. Nid yn unig y mae hyn yn arbed dŵr, ond mae'n gwneud i'r planhigion dyfu'n gryfach, gan arwain at well cnwd. Yn ogystal, mae'r gofod cysgodol a ddarperir gan y paneli yn achosi i blanhigion ymledu, gan chwilio am olau'r haul. Yn y treialon, roedd y ddeilen gysgodol agrivoltaic bron ddwywaith maint yr un awyr agored.

Mewn hinsawdd sych fel yr un sy'n amgylchynu Biosffer 2, yn aml gall fod gormod o olau a gwres i blanhigion dyfu'n iawn. Mae cysgod y panel yn helpu i greu amodau gwell ar gyfer y planhigion. Mae'r un peth yn wir am baneli solar, sy'n cynhyrchu llai o bŵer ar dymheredd uchel. Gall cyfleuster solar confensiynol gael gwared ar yr holl lystyfiant oddi tano, sydd, mewn araeau solar mawr, yn achosi effaith a astudiwyd ynys wres.

Gall ynni haul gormodol nad yw'n cael ei drawsnewid yn drydan adael yr ardal mewn dwy ffordd: naill ai fel gwres cudd neu wres synhwyrol. Gwres synhwyrol yw'r math y gallwn ei deimlo, a'r math sy'n niweidiol i gynhyrchu ffotofoltäig solar. Gwres cudd yw'r egni sy'n cael ei amsugno gan ddŵr cyfagos, gan anweddu i anwedd. Trwy ychwanegu cnydau isod mewn hinsawdd sych, rydych chi'n ychwanegu amsugno gwres mwy cudd, yn tynnu pwysau gwres oddi ar y paneli, ac yn hybu cynhyrchiant a chylch bywyd.

Efallai y bydd ffermwyr hinsawdd sych yn mwynhau gweithio gydag agrivoltaics hefyd. Mae data rhagarweiniol o'r ganolfan yn awgrymu bod tymheredd y croen tua 20 gradd Fahrenheit yn is na ffermio awyr agored.

prosiect InSPIRE

Mae’r Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol (NREL) yn archwilio llawer o bosibiliadau ar gyfer agrivoltiacs, gan gynnwys gosod gwartheg neu ddefaid, cnydau, planhigion brodorol sy’n gyfeillgar i beillwyr, neu adsefydlu pridd a gwasanaethau ecosystem eraill yn yr un llain o dir ag araeau solar gweithredol.

Enw prif brosiect ymchwil NREL ar agrivoltaics yw Arferion Solar Arloesol wedi’u Hintegreiddio ag Economïau ac Ecosystemau Gwledig (InSPIRE). Datblygodd prosiect InSPIRE gyfrifiannell ariannol i fesur buddion y practis. Datblygodd hefyd restr o arferion gorau ar gyfer y rhai sydd â diddordeb mewn ymuno â'r maes. Yn ogystal, mae InSPIRE yn olrhain yr holl safleoedd amaethfoltaig gweithredol ledled yr Unol Daleithiau, sydd i'w gweld yma.

“Trwy ein gwaith, sy’n rhychwantu rhanbarthau lluosog, cyfluniadau, a gweithgareddau amaethyddol, rydym wedi gweld cymaint o ganlyniadau addawol cychwynnol,” meddai Jordan Macknick, dadansoddwr tir ynni-dŵr arweiniol NREL a phrif ymchwilydd ar gyfer prosiect InSPIRE. “Nawr, ein her yw darganfod sut i gynyddu ac ailadrodd y llwyddiannau hyn.”

Datblygodd NREL hefyd set o bum egwyddor sylfaenol ar gyfer llwyddiant mewn amaethfoltaig, a elwir yn bum C:

Hinsawdd, Pridd, ac Amodau Amgylcheddol — Rhaid i amodau amgylchynol lleoliad fod yn briodol ar gyfer cynhyrchu solar a'r cnydau neu'r gorchudd tir a ddymunir.

Cyfluniadau, Technolegau Solar, a Dyluniadau - Gall y dewis o dechnoleg solar, cynllun y safle, a seilwaith arall effeithio ar bopeth o faint o olau sy'n cyrraedd y paneli solar i p'un a all tractor, os oes angen, yrru o dan y paneli. "Bydd y seilwaith hwn yn y ddaear am y 25 mlynedd nesaf, felly mae angen i chi ei gael yn iawn ar gyfer eich defnydd arfaethedig. Bydd yn penderfynu a fydd y prosiect yn llwyddo," meddai James McCall, ymchwilydd NREL sy'n gweithio ar InSPIRE.

Dethol Cnydau a Dulliau Tyfu, Cynlluniau Hadau a Llystyfiant, a Dulliau Rheoli - Dylai prosiectau agrivoltaic ddewis cnydau neu orchuddion tir a fydd yn ffynnu o dan baneli yn eu hinsawdd leol ac sy'n broffidiol mewn marchnadoedd lleol.

Cydnawsedd a Hyblygrwydd - Dylai Agrivoltaics gael eu dylunio i ddarparu ar gyfer anghenion cystadleuol perchnogion solar, gweithredwyr solar, a ffermwyr neu dirfeddianwyr i ganiatáu ar gyfer gweithgareddau amaethyddol effeithlon.

Cydweithio a Phartneriaethau — Er mwyn i unrhyw brosiect lwyddo, mae cyfathrebu a dealltwriaeth rhwng grwpiau yn hollbwysig.

Mae InSPIRE yn cynrychioli’r ymdrech ymchwil amaethfoltaig fwyaf, hiraf a mwyaf cynhwysfawr yn y byd, yn rhychwantu 28 o safleoedd mewn 11 talaith yn UDA, Puerto Rico, ac Ardal Columbia. Mae rhai o'r safleoedd hyn yn cynnwys ymchwil uniongyrchol, mae rhai'n ymwneud â chynllunio ac ystyried ymchwil, ac mae rhai yn cynnwys ymgynghori a mentora partneriaid yn barhaus.

"Un peth y mae InSPIRE wedi'i wneud yn dda iawn yw creu cymuned o bobl sy'n meddwl yn wahanol am ddylunio a rheoli solar ffotofoltäig. a chyfle o'n blaenau," meddai Rob Davis o Connexus Energy, cydweithfa drydan fwyaf Canolbarth Lloegr.