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Integration bifazialer Photovoltaik in landwirtschaftliche Photovoltaiksysteme: Ein synergistischer Design-Ansatz

Integration bifazialer Photovoltaik in landwirtschaftliche Photovoltaiksysteme: Ein synergistischer Design-Ansatz

(Quelle: Applied Energy – Delft University of Technology vom 12.01.2022)

Die technische Universität Delft (Niederlande) untersucht die Optimierung des Designs von APV-Anlagen um eine Kompatibilität mit verschiedenen Klimazonen und Pflanzenarten zu erreichen. Ziel einer nun abgeschlossenen Forschungsarbeit war es daher, einen mehrstufigen Modellierungsansatz zu entwickeln und die optimale Anordnung bifazialer APV-Anlagen zu bestimmen.

Drei verschiedene Anordnungen wurden unter den klimatischen Bedingungen von Boston, USA, analysiert: Süd-Nord-ausgerichtet, Ost-West-ausgerichtet und Ost-West-vertikal aufgeständert. Für jede Anordnung wurde der spezifische Ertrag um 39 %, 18 % bzw. 13 % im Vergleich zu einer herkömmlichen monofacialen PV-Anlage auf dem Boden erhöht. Als Ergebnis der Studie wurde ermittelt, dass die Ost-West-Vertikale besser für Dauerkulturen geeignet ist, während die Süd-Nord-Ausrichtung den Anbau von schattentoleranten Pflanzen im Sommer erfordert (hier galt die Stromerzeugung als primäres Ziel). Die APV-Anordnung mit Ost-West-Ausrichtung vereint das Optimum aus Pflanzen- und Stromproduktion: Das Licht wird gleichmäßig verteilt, und die Pflanzen werden mittags effektiv beschattet. Um die Wachstumsrate von Blaubeeren im Schatten zu fördern, wurden maßgeschneiderte bifaziale Module integriert (angeordnet äquivalent der Ost-West-Ausrichtung). Die Flächenproduktivität stieg um 50 %, während der Stromertrag im Vergleich zur konventionellen Photovoltaik um 33 % sank. Durch diesen ganzheitlichen Ansatz ist es möglich, ein umfassendes Verständnis der Grenzen und potenziellen Synergien zu erlangen, die mit der doppelten Flächennutzung verbunden sind, und letztlich den Übergang des Agrarsektors zur Nachhaltigkeit zu fördern.

Weitere Information sind in der Forschungsarbeit ersichtlich.

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