O revizuire a categoriilor majore de fotovoltaice agricole: clasificare bazată pe adaptabilitatea scenariului

Ca o practică tipică de utilizare integrată a terenurilor, fotovoltaica agricolă este clasificată în primul rând pe baza compatibilității dintre caracteristicile scenariului agricol și metodele de integrare a sistemului fotovoltaic. Diferitele categorii au caracteristici distincte în proiectarea structurală, selecția culturilor și accent funcțional, formând colectiv un peisaj de aplicații industriale diversificat.

Pe baza relației spațiale dintre scenariile agricole și sistemele fotovoltaice, fotovoltaicele agricole pot fi împărțite în tipuri complementare agricole-montate la sol-fotovoltaice, tipuri fotovoltaice agricole bazate pe instalații-și tipuri agricole fotovoltaice acvatice. Tipurile complementare-fotovoltaice agricole-montate la sol sunt cele mai comune. Acestea presupun ridicarea suporturilor fotovoltaice pe teren arabil sau pante blânde, păstrând stratul cultivat inițial sub panouri. Acest tip este potrivit pentru plantarea culturilor cu tulpină scăzută, cum ar fi grâul și porumbul, sau legume tolerante la umbră, principiul de bază fiind acela de a obține un câștig de generare de energie, asigurând în același timp expunerea de bază la lumina soarelui pentru culturi. Fotovoltaicele agricole bazate pe instalații sunt integrate în instalații precum sere și hale. Modulele fotovoltaice servesc ca materiale de acoperire a acoperișului sau structuri suplimentare, ambele înlocuind filmele tradiționale de seră pentru a genera electricitate și optimizând microclimatul din seră prin reglarea transmisiei luminii. Acest tip este adesea folosit în scenarii cu-valoare adăugată-înaltă, cum ar fi cultivarea fructelor și legumelor și producția de răsaduri de flori, unde controlul temperaturii și al luminii sunt cruciale. Agricultura fotovoltaică plutitoare utilizează corpuri de apă, cum ar fi iazurile cu pești și rezervoarele, ridicând rețele fotovoltaice pe suprafața apei, în timp ce acvacultura continuă sub panouri. Efectul de răcire al apei îmbunătățește eficiența de generare a energiei a modulelor fotovoltaice, reducând în același timp evaporarea și creșterea algelor, creând un ciclu ecologic de „simbioză fotovoltaică-acvacultură”.

Pe baza capacității modulelor fotovoltaice de a regla lumina solară, acestea pot fi clasificate în tipuri translucide și opace. Tipurile translucide folosesc module semi-transparente sau metode cu gol-instalate, permițând transmiterea direcțională a unor lungimi de undă specifice de lumină, potrivite pentru culturile iubitoare de umbră-. Tipurile opace urmăresc să maximizeze eficiența generării de energie și sunt potrivite pentru culturile cu cerințe mai scăzute de lumină sau cu toleranță ridicată la umbrire.

Pe baza modelului principal de producție agricolă, acestea pot fi, de asemenea, împărțite în tipuri complementare de pășuni-fotovoltaice și de pădure-fotovoltaice complementare. Primul combină rețele fotovoltaice cu pășuni, cu creșterea animalelor având loc sub sau în jurul panourilor, folosind umbrirea fotovoltaică pentru a reduce impactul căldurii verii asupra animalelor. Acesta din urmă desfășoară rețele fotovoltaice în golurile din terenul forestier, echilibrând creșterea copacilor și generarea de energie și se găsește în mod obișnuit în pădurile rare sau în zonele în curs de transformare economică a pădurilor. Aceste categorii, prin potrivirea precisă a scenariilor și adaptarea tehnologiei, continuă să extindă limitele aplicațiilor fotovoltaicelor agricole.