دانشمندان تولید ۷۸۹ کیلوگرم روغن و ۸۹۱ مگاوات‌ساعت برق خورشیدی در هر هکتار به صورت سالانه از همان زمین
ساخت نیروگاه‌های فتوولتائیک بر روی زمین‌هایی که به طور سنتی برای کشاورزی استفاده می‌شوند سال‌هاست که بحث و جنجالی به وجود آورده است.
در جهانی که به‌طور فزاینده‌ای به انرژی پاک و غذا نیازمند است، ترکیب این دو فعالیت ممکن است به طوری که مکمل هم باشند نه رقیب.
این رویکرد به عنوان فناوری «آگروولتائیک» شناخته می‌شود که به بررسی ترکیب جمع‌کننده‌های خورشیدی درون مزارع کشاورزی می‌پردازد و اجازه می‌دهد انرژی بدون فدا کردن تولیدات کشاورزی تولید شود.
یک تیم از دانشگاه کوردوبا مدلی برای آزمایش تلفیق نیروگاه‌های فتوولتائیک با جمع‌کننده‌های خورشیدی که به‌طور رده‌ای در میان باغ‌های زیتون قرار گرفته‌اند، توسعه داده‌اند.
آن‌ها نتیجه می‌گیرند که این فعالیت‌ها می‌توانند همزیستی داشته باشند و در واقع تولید ترکیبی آن‌ها بیشتر است و یک وضعیت برد-برد ایجاد می‌کند.
انرژی خورشیدی و روغن زیتون
این پروژه حاصل کار پنج محقق از دانشگاه کوردوبا است.
تیم توضیح می‌دهد که مدل‌های شبیه‌سازی، مانند مدل توسعه‌یافته توسط آن‌ها، ابزارهای نیرومندی در تحقیقات هستند. آن‌ها به محققان امکان می‌دهند تا کارایی یک ایده را پیش از پیاده‌سازی در دنیای واقعی آزمایش کنند و منجر به صرفه‌جویی در وقت و هزینه شوند.
در این مورد، مدل‌هایی که شبیه‌سازی تولید روغن از باغ‌های زیتون به صورت رده‌ای می‌پردازند با مدل‌هایی ترکیب شدند که پیش‌بینی می‌کنند چگونه جمع‌کننده‌های خورشیدی رده‌ای تابش را متوقف کرده و آن را به انرژی برق تبدیل می‌کنند.
اگر هدف نهایی بهینه‌سازی استفاده از زمین باشد، این مدل نشان‌داده‌است که فناوری آگروولتائیک موثر است.
مطالعه نتیجه‌گیری می‌کند که تولید مشترک کارآمدتر از زمانی است که این دو فعالیت به‌صورت جداگانه انجام شوند.
در این رابطه همزیستی، تولید کشاورزی و فتوولتائیک از همدیگر بهره‌مند می‌شوند.
سایه ایجاد شده توسط جمع‌کننده‌های خورشیدی به عنوان بادشکن عمل می‌کند بدون اینکه برای آب رقابت کنند.
در همین حال، تبخیر و تعرق گیاهان به کاهش دمای جمع‌کننده‌های خورشیدی کمک می‌کند که می‌تواند تولید انرژی را افزایش دهد.
محققان توضیح می‌دهند که مدل توسعه‌یافته اجازۀ آزمایش ترکیب‌های مختلف جمع‌کننده‌ها را با تغییر ارتفاع، عرض و فاصله بین ردیف‌ها می‌دهد. این تحلیل به شناسایی نهایی طراحی مطلوب‌ترین کمک می‌کند.
زمین مشترک
اگرچه نتایج در بیشتر سناریوهای مورد مطالعه مثبت است، اما بسیاری از عوامل باید در نظر گرفته شوند. به عنوان مثال، مطالعه نشان می‌دهد که تراکم استفاده از زمین - با کاهش فواصل ردیف‌ها و افزایش عرض و ارتفاع جمع‌کننده‌ها - کارایی استفاده از تابش را توسط هر دو جمع‌کننده‌های خورشیدی و حصارهای زیتون بهبود می‌دهد.
با این حال، کاهش فضای موجود می‌تواند برخی از وظایف مدیریت باغ‌های زیتون را پیچیده کرده یا دسترسی به ماشین‌آلات کشاورزی را دشوار کند. کلید مانند هر رابطه‌ای همزیستی، برقراری توازن است.
این مدل تابش خورشیدی در سیستم‌های آگروولتائیک حصار زیتون را شبیه‌سازی می‌کند. به عنوان یک نوآوری، همچنین برای انقراض تابش از طریق تاج گیاهان حساب می‌کند.
این مدل امکان ارزیابی تولید هم برق و هم روغن در یک دستگاه آگروولتائیک زیتونی را فراهم می‌کند.
تولید روغن با حداقل فاصله بین‌ردیف‌ها و پی‌گیرهای خورشیدی کوچکتر به اوج خود می‌رسد، در حالی که تولید برق با فاصله‌های کوتاه‌تر و پی‌گیرهای بزرگتر به حداکثر میزان خود می‌رسد.
با استفاده از این مدل جامع، محققین تولیدات برقی و روغن را در طراحی‌های مختلف آگروولتائیک به‌طور سیستماتیک شبیه‌سازی کردند. پارامترهای معمول شامل حصارهایی با فاصله ۱۰ متر با پی‌گیرهای خورشیدی به عرض ۳ متر و ارتفاع ۳ متر بود.
با استفاده از این روش، دانشمندان به سطح تولید سالیانه ۷۸۹ کیلوگرم روغن و ۸۹۱ مگاوات‌ساعت برق در هر هکتار دست یافتند.
