Versuchsanalage über Birnen © KU Leuven
Ein in Belgien ansässiges Energieforschungsteam unter der Leitung der KU Leuven hat in Bierbeek, Flandern, ein Pilotprojekt für Agrivoltaik entwickelt. Sie haben das System speziell für Obstgärten entwickelt. Die Pilotanlage ist das erste Ergebnis eines Technologietransferprojekts, das von der flämischen Regierung finanziert und von 20 nicht näher bezeichneten Unternehmen kofinanziert wurde. Es soll die Machbarkeit der Agrivoltaik in Belgien demonstrieren. Das Projekt umfasst die geplante Installation von zwei weiteren Agrivoltaikanlagen mit bifazialer Sonnennachführung und festen Stelzenstrukturen bis März 2021.
Birnbäume gelten als ideale Kultur für die Agrovoltaik, da sie meist durch Hagelnetze vor Hagel geschützt werden müssen. „Dies wirkt sich positiv auf die gesellschaftliche Akzeptanz aus, da es in vielen Birnenanlagen bereits eine Schutzkonstruktion gibt, die durch eine aktive PV-Anlage ersetzt wird“, sagte Forscher Willockx, "...außerdem sind Birnbäume Dauerkulturen ohne jährliche Rotation sind".
Aufbau der Anlage © KU Leuven
Hagelschutz
„Um die Birnen optimal vor Hagelschäden zu schützen, haben wir unsere PV-Module in einer wohlüberlegten Anordnung über der Anlage positioniert“, erklärte Willockx. "Neben der Stromerzeigung hat dies den Nebeneffekt, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt des Tages der Schatten zwischen die Baumreihen fällt und sie gleichzeitig vor Hagel geschützt sind."
Die vom Forscherteam speziell entwickelten Solarmodule wurden in einer Höhe von 4,6 Metern aufgestellt, basierend auf der Höhe der landwirtschaftlichen Maschinen, die üblicherweise für Birnbäume verwendet werden. Die ausgewählten Module verfügen über transparente Rückwände und herkömmliche Siliziumzellen mit gleichem Abstand von 156 x 156 mm und einem Wirkungsgrad von 21%.
Die Wahl der Siliziumzellen beruhte auf wirtschaftlichen Überlegungen und nachgewiesener Zuverlässigkeit, sagten die Forscher. Die ausgewählten Module stammen aus der Lumina-Serie des slowenischen Herstellers Bisol zu einem Preis von 1 € / Wp. "Es muss jedoch erwähnt werden, dass bei viel größeren Systemen in der Landwirtschaft der Preis drastisch sinken würde", sagte Willockx.
Simulation
Das Forschungsteam unter der Leitung von Professor Jan Cappelle entwickelte außerdem ein neuartiges Agrovoltaik-Simulationstool zur Berechnung der Energieerzeugung und der Lichtausbeute für die Bäume. "Mit diesem Tool konnten wir die Zellkonfiguration der halbtransparenten Module modellieren", sagte Willockx. „Zellreihen parallel zu den Baumreihen führen zu einer homogenen Lichtverteilung und bieten die beste Lösung für ein fixes System.“ Jedes der Module hat ein Transparenzniveau von 40% und einer Gesamtmodulleistung von 185 W führt.
„Es gibt immer einen Kompromiss zwischen dem Transparenzniveau und der PV-Leistung“, sagte Willockx und stellte fest, dass höhere Transparenzniveaus zu einer geringeren PV-Leistungsdichte führen und umgekehrt. „Es gibt jedoch auch eine finanzielle Transparenzgrenze: Die erforderlichen PV-Strom- und Energierenditen müssen in Abhängigkeit von den festen Strukturkosten berechnet werden, um finanziell attraktiv zu sein. Dies in Kombination mit den erforderlichen Transparenzniveaus für das Pflanzenwachstum erklärt das komplexe Design von agriPV-Einrichtungen. “
Das System verfügt über drei Modulreihen mit einer Gesamtleistung von 13,3 kW. Dieser Aufbau ist nach Ansicht der Forscher groß genug, um die Effekte für Forschungszwecke zu berücksichtigen. "Unsere Kollegen von KU Leuven Bioscience Engineering unter der Leitung von Prof. Van de Poel überwachen das Mikroklima, einschließlich Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, Blatttemperaturen, und untersuchen die Auswirkungen auf die Birnenerträge und die Birnenqualität weiter", sagte Willockx. Die Forscher planen, ihre Ergebnisse in naher Zukunft zu veröffentlichen.
Quelle: pv-magazine
