Onderzoekers onderzoeken synergieën tussen zonnepanelen en olijfgaarden

Samenvatting

Onderzoekers van de Universiteit van Jaén en de Sapienza Universiteit van Rome hebben een methode voorgesteld om zonnepanelen te installeren in olijfgaarden met een superhoge dichtheid zonder de opbrengst te schaden, door gebruik te maken van de schaduwtolerante aard van olijfbomen. Door de installatie van zonnepanelen tussen rijen olijfbomen op de juiste hoogte en hoek te optimaliseren, ontdekten de onderzoekers dat de energieopwekking kon worden gemaximaliseerd, terwijl dit slechts resulteerde in kleine productiviteitsverminderingen voor olijfvariëteiten.

Spanje staat al lang synoniem voor zon en olijfgaarden.

Het is misschien niet verrassend dat grofweg een vijfde van de Spaanse energiebehoefte, ongeveer 25.54 gigawatt, afkomstig is van zonne-energie. Ondertussen vormen olijfgaarden een kwart van het bouwland van het land, ongeveer 2.8 miljoen hectare.

Conflicten over landgebruik zijn lange tijd een twistpunt geweest tussen ontwikkelaars van hernieuwbare energie en boeren, waarbij zonnepanelen enorme hoeveelheden ruimte in beslag nemen in plattelandsgebieden.

Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Jaén in Zuid-Spanje en de Sapienza Universiteit van Rome een studie in Applied Energy-modellering van de meest efficiënte manier om tweezijdige zonnepanelen te installeren in olijfgaarden met een superhoge dichtheid zonder de opbrengst of kwaliteit te schaden.

Het team van agronomen en ingenieurs stelde olijfbomen voor als een ideale kandidaat, omdat het C3-planten zijn, die minder licht nodig hebben om met succes te fotosynthetiseren en daarom schaduwtoleranter zijn.

Ondanks dat ze drie procent van de olijventeeltoppervlakte in de wereld uitmaken, zeggen de onderzoekers dat de uniforme afstand en hoogte van de bosjes met superhoge dichtheid de meest efficiënte installatie van zonnepanelen mogelijk maken.

De fotosynthetische en andere genetische kenmerken van Picual-, Manzanilla- en Chemlali-olijven, samen met gegevens over de bestralingssterkte en temperatuur van een ​"typisch meteorologisch jaar” in Jaén, Spanje, de grootste olijvenprovincie ter wereld, werden in de simulatie gebruikt.

De onderzoekers concludeerden dat op het zuiden gerichte zonnepanelen, geïnstalleerd tussen rijen olijfbomen op de juiste hoogte en in de juiste hoek, de energie van direct en gereflecteerd zonlicht kunnen benutten, terwijl olijfbomen voldoende licht krijgen voor fotosynthese.

Vanwege de noodzaak om bosjes met een hoge dichtheid mechanisch te oogsten, concludeerden de onderzoekers dat de zonnepaneleninstallatie minimaal drie meter hoog moest zijn.

Op basis van hun modellering stelden de onderzoekers vast dat zonnepanelen die tussen de drie en 4.5 meter werden geplaatst onder een hoek tussen 20 en 40 graden (afhankelijk van de tijd van het jaar), ervoor zorgden dat de zonnepanelen zoveel mogelijk energie konden benutten en slechts een minimale productiviteit opleverden. daalt voor alle drie de varianten.

Naast het optimaliseren van het landgebruik om elektriciteit op te wekken en olijven te produceren, zeiden de onderzoekers dat de zonnepanelen de efficiëntie van de olijfgaarden zouden kunnen verbeteren door irrigatiepompen van stroom te voorzien.

Ze voegden eraan toe dat is aangetoond dat de schaduw die wordt gecreëerd door de schuine zonnepanelen ook bodemvocht vasthoudt tijdens de zomer en bomen isoleert tegen hittegolven en vorst.

Het onderzoek komt op een optimaal moment voor geïnteresseerde olijfboeren, aangezien de prijzen van zonnepanelen eind maart een recordlaagte bereikten van $ 0.11 (€ 0.10) per watt, de helft van wat de aanschaf van zonnepanelen in maart 2023 kostte.

"Deze bevindingen kunnen een leidraad bieden voor toekomstige agrivoltaïsche projecten waarbij olijfbomen betrokken zijn en kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van duurzaam en efficiënt dubbel landgebruik in agrivoltaïsche opstellingen”, schreven de onderzoekers.

"Experimentele validatie zou echter nuttig zijn om de modellen te verifiëren met behulp van gegevens over de reële gewasopbrengst”, concludeerden ze. ​"Een dergelijke validatie zou niet alleen de nauwkeurigheid van het model beoordelen, maar ook het potentiële nut van het onderzoek onderstrepen.”

• PV Magazie
• FT