Hệ thống lắp đặt PV nông nghiệp: Khi năng lượng mặt trời gặp đất

Lướt qua LinkedIn vài ngày trước, tôi tình cờ thấy một bài đăng từ một trong những khách hàng của chúng tôi. Họ đang nói về một dự án họ đang thực hiện, sử dụng nông nghiệphệ thống gắn kết chia sẻ — về cơ bản là kết hợp các tấm pin mặt trời với cây trồng trong nhà kính, tạo ra năng lượng lên hàng đầutrong khi thức ăn mọc bên dưới. Đó là một mô hình thực sự của nông điện. Bài viết rất thực tế và điều thực sự nổi bật là cách hệ thống tối đa hóa việc sử dụng đất, biến hoạt động nông nghiệp và sản xuất năng lượng từ các đối thủ cạnh tranh thành mối quan hệ đối tác đôi bên cùng có lợi. Tôi thấy mình đã đọc nó hai lần và thành thật mà nói, nó mang lại cho tôi cảm giác tự hào thực sự. Đây đúng là việc làm có ý nghĩaNăng lượng danh dự đang làm—biến nông điện thành hiện thực.

Đây là hình dáng của hệ thống nông điện trong thực tế và hệ thống lắp đặt giữ những tấm pin đó lên? Đó là nơi kỹ thuật thực sự xảy ra.

Vấn đề nan giải về sử dụng đất mà tất cả chúng ta đều bỏ qua

Đây là vấn đề về nông nghiệp ngày nay – đất đai đắt đỏ và ngày càng khó để biện minh cho việc dành diện tích chỉ cho một mục đích. Trang trại năng lượng mặt trời truyền thống chiếm không gian có thể trồng lương thực. Các trang trại truyền thống bỏ lỡ cơ hội độc lập về doanh thu và năng lượng mà năng lượng mặt trời mang lại. Đó là một sự căng thẳng đã đeo bám ngành này trong nhiều năm.

cáchệ thống lắp đặtchúng ta đang thấy bây giờ cuối cùng đã giải quyết được vấn đề này. Đây không phải là giá đỡ gắn trên mặt đất tiêu chuẩn của bạn. Chúng được thiết kế đặc biệt để đặt phía trên cây trồng—đủ cao để máy kéo đi qua bên dưới, được đặt cách nhau cẩn thận để ánh sáng mặt trời xuyên qua các cây bên dưới. Kết quả là đất có hai mục đích sử dụng: sản xuất lương thực và sản xuất năng lượng, diễn ra trên cùng một mét vuông.

Điều gì làm cho những hệ thống này thực sự hoạt động

Những cái tốt được chế tạo từ hợp kim nhôm 6005-T5, mà tôi biết nghe có vẻ giống như thuật ngữ kỹ thuật, nhưng đây là ý nghĩa của nó trong tiếng Anh đơn giản: nó không rỉ sét, đủ nhẹ để vận chuyển mà không bị vỡ và có thể chống chọi với bất cứ điều gì thời tiết ném vào nó. Tải trọng gió lên tới 60 mét/giây, tải tuyết đẩy 1,4 kN/m2—các hệ thống này đã được thử nghiệm trong thế giới thực chứ không chỉ trong phòng thí nghiệm.

Xử lý bề mặt thông qua quá trình oxy hóa anodized sẽ bổ sung thêm một lớp bảo vệ khác. Tôi đã chứng kiến ​​những gì xảy ra với kim loại chưa được xử lý trong môi trường nhà kính—độ ẩm, phân bón, sự ngưng tụ liên tục—thật tàn khốc. Anodizing tạo ra sự khác biệt thực sự về tuổi thọ.

Lắp đặt là một lĩnh vực khác mà kỹ thuật thể hiện. Các bộ phận được lắp ráp sẵn sẽ được xuất xưởng và đội ngũ có thể lắp đặt chúng nhanh chóng. Một nhà thầu mà tôi đã nói chuyện cùng đã nói với tôi rằng nhóm của anh ấy đã cắt giảm gần 40% thời gian lắp đặt so với các cấu trúc lắp đặt truyền thống. Ít thời gian hơn trên trang web có nghĩa là chi phí lao động thấp hơn và ít gián đoạn hơn đối với hoạt động của trang trại.

Ngoài phần cứng: Điều mà nông dân thực sự quan tâm

Nông dân không mua hệ thống lắp đặt vì họ bị mê hoặc bởi hợp kim nhôm. Họ mua chúng vì các tấm này mang lại bóng mát làm giảm sự bốc hơi nước—một số hoạt động cho biết nhu cầu tưới tiêu ít hơn tới 20%. Bởi vì các cấu trúc có thể hỗ trợ lưới chống côn trùng và vải che nắng, tạo ra hệ thống sản xuất ba chiều giúp tối đa hóa từng inch không gian. Bởi vì thiết kế có thể điều chỉnh giúp việc bảo trì cả tấm và cây trồng trở nên đơn giản mà không cần tháo dỡ phức tạp.

Và đúng vậy, bởi vì việc bán lượng điện dư thừa trở lại lưới điện sẽ tạo ra một nguồn doanh thu bổ sung giúp toàn bộ hoạt động trở nên linh hoạt hơn.

Bức tranh lớn hơn

Điều tôi thấy thú vị là việc này chuyển từ thị trường ngách sang xu hướng phổ biến nhanh chóng như thế nào. Các dự án đang gia tăng trên khắp Châu Âu, Nhật Bản và ngày càng nhiều ở Bắc Mỹ. Công nghệ này đã phát triển đến mức không còn phải thỏa hiệp nữa—bạn không phải hy sinh năng suất cây trồng để lấy năng lượng hoặc ngược lại. Với tốc độ truyền ánh sáng mặt trời xuyên qua cây trồng vượt quá 50%, cây trồng tiếp tục phát triển trong khi các tấm pin tiếp tục phát điện.

Chứng nhận từ TÜV và ISO đang trở thành tiêu chuẩn. Bảo hành kéo dài 10 năm, với tuổi thọ thiết kế kéo dài 25 năm trở lên. Đây không còn là thử nghiệm nữa—đó là cơ sở hạ tầng.

Chúng ta sẽ đi đâu từ đây

Những công ty làm đúng điều này là những công ty hiểu rằng nông nghiệp và năng lượng không phải là đối thủ cạnh tranh. Họ là đối tác. cáchệ thống lắp đặtchỉ là cầu nối giữa họ—nhưng đó là cầu nối phải được xây dựng đúng đắn.

Nếu bạn đang xem xét hoạt động trang trại hoặc nhà kính của mình và tự hỏi làm thế nào để các con số hoạt động thì đây là điều đáng xem xét nghiêm túc. Khoản đầu tư ban đầu là có thật, nhưng lợi ích thu được cũng vậy: chi phí vận hành thấp hơn, doanh thu mới và sự độc lập về năng lượng giúp doanh nghiệp thực sự bền vững.