Agrovoltaics - விவசாய நிலங்களுக்கு அடுத்ததாக சூரிய மின் நிறுவல்களை வைக்கும் நடைமுறை - நில பயன்பாட்டை சமரசம் செய்யாமல் விநியோகிக்கப்பட்ட சுத்தமான ஆற்றலை அறிமுகப்படுத்துவதற்கான ஒரு வழியாக உலகம் முழுவதும் அடிக்கடி பின்பற்றப்படுகிறது.
ஒரேகான் ஸ்டேட் யுனிவர்சிட்டியின் ஆராய்ச்சியின்படி, சூரிய மற்றும் விவசாய ஆற்றலின் இணை இருப்பிடம் அமெரிக்காவில் மொத்த மின்சார உற்பத்தியில் 20 சதவீதத்தை வழங்க முடியும். ஆராய்ச்சியாளர்களின் கூற்றுப்படி, அக்ரிவோல்டாயிக்ஸின் பெரிய அளவிலான நிறுவல் பயிர் விளைச்சலில் "குறைந்தபட்ச" தாக்கத்துடன் 330 ஆயிரம் டன் கார்பன் டை ஆக்சைடு உமிழ்வை ஆண்டுதோறும் குறைக்க வழிவகுக்கும்.
ஆய்வின்படி, அமெரிக்காவில் 20 சதவீத மின்சார உற்பத்தியை ஈடுகட்ட, மேரிலாந்து மாநிலத்தின் அளவு பரப்பளவு அக்ரோவோல்டாயிக்குகளுக்குத் தேவைப்படும். இது சுமார் 13,000 சதுர மைல்கள் அல்லது தற்போதைய அமெரிக்க விவசாய நிலப்பரப்பில் 1 சதவீதம் ஆகும். உலக அளவில், மொத்த விவசாய நிலங்களில் 1 சதவிகிதம் சூரிய ஒளிமின்னழுத்தமாக மாற்றினால் உலகிற்குத் தேவையான ஆற்றலை உற்பத்தி செய்ய முடியும் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.
அக்ரோவோல்டாயிக் பேனல்களை நிறுவ பல வழிகள் உள்ளன. மிகவும் பொதுவான முறைகளில் ஒன்று, பண்ணை உபகரணங்கள் அல்லது கால்நடைகளுக்கு அடியில் சுதந்திரமாக நடமாடுவதற்கான வசதியை உயர்த்துவதாகும். மற்றொரு நாகரீகமான வடிவமைப்பு, ஒளிமின்னழுத்த பேனல்களை செங்குத்தாக நோக்குநிலைப்படுத்துவது, பேனல்களின் வரிசைகளுக்கு இடையில் பரந்த திறந்தவெளிகளை விட்டுச்செல்கிறது.
ஐக்கிய மாநிலங்கள்
கலிபோர்னியாவில் உள்ள சோமர்செட்டில், ஜெர்மனியால் வடிவமைக்கப்பட்ட Sunzaun செங்குத்து சோலார் பேனல்கள் ஒரு திராட்சைத் தோட்டத்தில் நிறுவப்பட்டன. நிறுவி Sunstall நிறுவலை உருவாக்கியது, இதில் 43 450 W தொகுதிகள் மைக்ரோ இன்வெர்ட்டர் மற்றும் இரண்டு பேட்டரிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
குறைந்தபட்ச வடிவமைப்பு இரண்டு குவியல்களுடன் ஒரு எளிய இணைப்பை உருவாக்க தொகுதிகளின் சட்டங்களில் துளைகளைப் பயன்படுத்தியது, இது ஒரு கனமான அலமாரி அமைப்பின் தேவையைத் தவிர்க்கிறது. இருமுக சூரிய தொகுதிகள் செங்குத்தாக சார்ந்த வரிசையின் இருபுறமும் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்கின்றன.
கிடைமட்ட நோக்குநிலையுடன் வடிவமைக்கப்பட்ட பாரம்பரிய அமைப்புகளில், அலமாரி அமைப்பில் பேனல்களை ஏற்றுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் தண்டவாளங்கள் பொதுவாக பேனலின் நோக்கம் கொண்ட அளவுக்குப் பொருத்தமாக வெட்டப்படுகின்றன. மற்ற அனைத்து கூறுகளின் கொள்முதல் முடிந்ததும் பேனல் அளவு மாறினால், புதுப்பிக்கப்பட்ட பேனல் அளவுக்கு ஏற்ப தண்டவாளங்கள் மறுவடிவமைப்பு செய்யப்படும்போது திட்டப்பணி தாமதமாகலாம். Sunzaun வடிவமைப்பு ஒவ்வொரு அடுக்கிற்கும் இடையே உள்ள தூரத்தை சரிசெய்வதன் மூலம் பேனலின் அளவின் மாற்றத்தை எளிதில் மாற்றியமைக்க அனுமதிக்கிறது. தேவைப்பட்டால் தரையில் இருந்து பேனல்களின் உயரத்தை சரிசெய்யவும் முடியும்.
ஜெர்மனி
ஜேர்மன் எரிசக்தி சந்தையில் மேற்கு-கிழக்கு சார்ந்த செங்குத்து ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகளின் பாரிய வரிசைப்படுத்தலின் சாத்தியமான தாக்கத்தை லீப்ஜிக் பயன்பாட்டு அறிவியல் பல்கலைக்கழகத்தின் விஞ்ஞானிகள் ஆய்வு செய்துள்ளனர். இந்த நிறுவல்கள் நாட்டின் கட்டத்தை நிலைநிறுத்துவதில் ஒரு நன்மை பயக்கும் என்பதை அவர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர், அதே நேரத்தில் வழக்கமான தரையில் பொருத்தப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த ஆலைகளை விட விவசாய நடவடிக்கைகளுடன் அதிக ஒருங்கிணைப்பை அனுமதிக்கிறது.
விஞ்ஞானிகள் செங்குத்து ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள் சூரிய செயல்திறனை அதிக மின்சாரம் தேவை மற்றும் குளிர்கால மாதங்களில் அதிக மின்சாரம் வழங்கும் மணிநேரங்களுக்கு மாற்றலாம், இதனால் சூரியக் கட்டுப்பாட்டைக் குறைக்கலாம்.
1 TW சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் பவர் மற்றும் 1 TWh திறன் கொண்ட மின் சேமிப்பு ஆற்றல் அமைப்பு மாதிரியில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டால், விளைவு 2 Mt/a வரை CO2.1 சேமிப்பாகக் குறைக்கப்படுகிறது, 70 சதவீத செங்குத்து தொகுதிகள் கிழக்கை நோக்கியவை. மேற்கு நோக்கியும், 30 சதவீதம் தெற்கிலும் சாய்ந்துள்ளன" என்று அவர்கள் கூறினர். "இறுதியாக, செங்குத்து மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் 70 சதவிகித விகிதத்தை அடைவது சிலருக்கு நம்பத்தகாததாகத் தோன்றினாலும், குறைந்த விகிதம் கூட நன்மை பயக்கும்."
ஜப்பான்
ஜப்பானில், லக்சர் சோலார் கேகே, ஜெர்மன் மாட்யூல் உற்பத்தியாளரின் துணை நிறுவனமான லக்சர் சோலார், 8.3 கிலோவாட் செங்குத்து ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பை ஈகோ ரைஸ் நைகாட்டாவுக்குச் சொந்தமான அரிசி பதப்படுத்தும் தொழிற்சாலையின் வாகன நிறுத்துமிடத்தில் உருவாக்கியது.
"கார்கள் செங்குத்து அமைப்புகளுக்கு இடையில் நிறுத்தப்படும்"" என்று லக்சர் சோலார் கே.கே.யின் நிர்வாக இயக்குனர் உவே லீப்ஷர் பி.வி பத்திரிகைக்கு விளக்கினார். "குளிர்காலத்தில் நீடித்து நிலைத்திருப்பதையும், பனியின் பிரதிபலிப்பு காரணமாக கூடுதல் ஆற்றல் செயல்திறனையும் காண்பிப்பதே இந்த அமைப்பின் குறிக்கோள்." மறுபுறம், நைகாட்டா அதிக பனிப்பொழிவு பகுதியாக அறியப்படுகிறது, குளிர்காலத்தில் 2 அல்லது 3 மீட்டர் வரை பனி இருக்கும்.
தெற்கு நோக்கிய அமைப்பில் லக்சர் சோலரின் சொந்த ஹீட்டோரோஜங்ஷன் சோலார் தொகுதிகள் மற்றும் ஜெர்மன் செங்குத்து ஒளிமின்னழுத்த நிபுணர் நெக்ஸ்ட்2 சன் மற்றும் ஜப்பானின் ஓம்ரானின் இன்வெர்ட்டர்களின் மவுண்டிங் சிஸ்டம்கள் உள்ளன. செங்குத்து அசெம்பிளி அமைப்புக்கு அடுத்ததாக அமைந்துள்ள அரிசி பதப்படுத்தும் தொழிற்சாலைக்கு மின்சாரம் வழங்கும். நாகோகா நகரம் திட்டத்திற்கு 2 மில்லியன் யென் ($14,390) நிதியளித்தது.
"ஒரு செங்குத்து நிறுவல் விவசாய நிலத்தின் குறைந்தபட்ச இடத்தை மட்டுமே பயன்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் பயிர்களை அடையும் 85 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான ஒளியை பராமரிக்கிறது, இது சூரிய ஆற்றல் மற்றும் விவசாயத்திற்கு இடையே ஒரு உகந்த சமநிலையை உறுதி செய்கிறது, இது ஜப்பானில் முக்கியமானது," என்று அவர் விளக்குகிறார். "இது கோதுமை, உருளைக்கிழங்கு அல்லது அரிசி போன்ற பொது பயன்பாட்டு விவசாய நிலங்களில் பெரிய அளவில் வேளாண்மை அமைப்புகளை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது."
பிரான்ஸ்
பிரான்சில், TotalEnergies மற்றும் InVivo, agrovoltaics நிபுணர், 111 kW செங்குத்து agrivoltaics demonstrator ஐ அறிமுகப்படுத்தியுள்ளனர். விவசாய விளைச்சலில் சோலார் பேனல்களின் தாக்கம், பல்லுயிர், கார்பன் சேமிப்பு மற்றும் தளத்தின் நீரின் தரம் ஆகியவற்றை இந்த பைலட் நிறுவல் ஆய்வு செய்யும் என்று டோட்டல் எனர்ஜிஸ் தெரிவித்துள்ளது.
"பசுமை மின்சாரம் உற்பத்தி, பயோ கேஸ் மற்றும் விவசாயம் ஆகியவற்றுக்கு இடையே உருவாக்கப்பட்ட சினெர்ஜிகள் நமது ஆற்றல் மற்றும் உணவு சுதந்திரத்திற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கும் பதில்களில் ஒன்றாகும் என்பதை நாங்கள் உறுதியாக நம்புகிறோம்," என்று TotalEnergies Renouvelables France இன் CEO தியரி முல்லர் கூறினார்.
ஸ்வீடன்
Mälardalen (சுவீடன்) பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகள், செங்குத்து ஒளிமின்னழுத்த திட்டங்களில் மைக்ரோக்ளைமேட்களை பகுப்பாய்வு செய்ய உதவும் ஒரு கணக்கீட்டு திரவ இயக்கவியல் (CFD) மாதிரியை உருவாக்கியுள்ளனர். CFD உருவகப்படுத்துதல்கள் திடப்பொருள்கள் மற்றும் வாயுக்களின் பாய்ச்சல் பற்றிய சிக்கலான சமன்பாடுகளைத் தீர்க்கப் பயன்படுகின்றன, அவை அக்ரிவோல்டாயிக் அமைப்புகளுக்குள் மைக்ரோக்ளைமேட்களை பகுப்பாய்வு செய்யப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
"Agrivoltaic (AV) அமைப்பு மாதிரிகள் புதிய AV அமைப்புகளின் வடிவமைப்பிற்கும், முடிவெடுப்பதற்கும் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும், ஏனெனில் AV அமைப்பின் இருப்பிடம் மற்றும் தீர்வு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் மைக்ரோக்ளைமேடிக் மாற்றங்களை பகுப்பாய்வு செய்யலாம்/கணிக்க முடியும்," ஆராய்ச்சியாளர் செபாஸ்டியன் ஜைனல்லி pv magazine.w என்று கூறினார்
செங்குத்து ஒளிமின்னழுத்த தொகுதிகளால் நிழலாடிய தரைப் பகுதிகளில் சூரியக் கதிர்வீச்சின் தீவிரத்தில் 38 சதவீதம் குறைவதை ஆய்வில் கண்டறிந்தது.
முக்கிய கொள்கைகள்
அமெரிக்க தேசிய புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆய்வகம் அக்ரோவோல்டாயிக்ஸின் வெற்றிக்கு ஐந்து கொள்கைகளை வழங்கியது, அவற்றுள்:
காலநிலை, மண் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள்: ஒரு இடத்தின் சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் சூரிய உற்பத்தி மற்றும் விரும்பிய பயிர்கள் அல்லது தாவரங்கள் ஆகிய இரண்டிற்கும் ஏற்றதாக இருக்க வேண்டும்.
கட்டமைப்புகள், சூரிய தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் வடிவமைப்புகள்: சோலார் தொழில்நுட்பத்தின் தேர்வு, தளத்தின் தளவமைப்பு மற்றும் பிற உள்கட்டமைப்புகள் சோலார் பேனல்களை அடையும் ஒளியின் அளவு முதல் ஒரு டிராக்டர், தேவைப்பட்டால், பேனல்களின் கீழ் செல்ல முடியுமா என்பது வரை அனைத்தையும் பாதிக்கலாம். "இந்த உள்கட்டமைப்பு அடுத்த 25 ஆண்டுகளுக்கு தரையில் இருக்கும், எனவே இது நோக்கம் கொண்ட பயன்பாட்டிற்கு சரியாக செய்யப்பட வேண்டும். இத்திட்டத்தின் வெற்றியானது அதைப் பொறுத்தே அமையும்,” என்கிறார் இன்ஸ்பைரில் பணிபுரியும் NREL ஆராய்ச்சியாளர் ஜேம்ஸ் மெக்கால்.
பயிர் தேர்வு மற்றும் வளரும் முறைகள், விதை மற்றும் தாவர வடிவமைப்புகள் மற்றும் மேலாண்மை அணுகுமுறைகள்: வேளாண்மைத் திட்டங்கள் அவற்றின் உள்ளூர் காலநிலையில் பேனல்களின் கீழ் செழித்து வளரும் மற்றும் உள்ளூர் சந்தைகளில் லாபகரமான பயிர்கள் அல்லது நிலப்பரப்புகளைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும்.
இணக்கத்தன்மை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை: சூரிய மின்சக்தி நிறுவல் உரிமையாளர்கள், சோலார் ஆபரேட்டர்கள் மற்றும் விவசாயிகள் அல்லது நில உரிமையாளர்களின் முரண்பட்ட தேவைகளுக்கு ஏற்றவாறு வேளாண் மின்னழுத்தம் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.
ஒத்துழைப்பு மற்றும் கூட்டாண்மை: எந்தவொரு திட்டமும் வெற்றிகரமாக இருக்க, குழுக்களிடையே தொடர்பு மற்றும் புரிதல் மிக முக்கியமானது.
ஒரு ஆதாரம்: https://www.pv-magazine-mexico.com