Les projets agrivoltaïques, qui intègrent la production d'énergie solaire aux activités agricoles, sont devenues une solution durable pour maximiser l'utilisation des terres. La conception de racks de panneaux solaires dans ces projets joue un rôle central dans l'harmonisation des besoins de la production d'électricité et de la production agricole. Cet article explore comment les aspects clés tels que la hauteur du rack, l'espacement, la transmittance de la lumière et l'hébergement des machines agricoles peuvent être optimisés pour atteindre cet équilibre.

La hauteur des porte-panneaux solaires a un impact significatif sur la production d'électricité et les opérations agricoles. Du point de vue de la génération de puissance, les racks plus élevés peuvent réduire les effets d'ombrage, permettant une plus grande exposition au soleil sur les panneaux tout au long de la journée, en particulier le matin et la fin de l'après-midi lorsque le soleil est à un angle inférieur. Cette exposition accrue au soleil peut améliorer la production d'électricité globale des panneaux solaires.

Cependant, d'un point de vue agricole, la hauteur doit être soigneusement considérée pour s'adapter à différents types de cultures et d'activités agricoles. Pour les grandes cultures comme le maïs ou les arbres fruitiers, des racks plus élevés (par exemple, 3 à 5 mètres) sont nécessaires pour fournir un espace vertical suffisant pour la croissance. D'un autre côté, pour les cultures basses telles que les légumes, des racks relativement inférieurs (1 à 2 mètres) peuvent être suffisants. De plus, la hauteur devrait également faciliter un accès facile pour que les agriculteurs soignent aux cultures, y compris des activités telles que la plantation, la récolte et l'application d'engrais ou de pesticides. Par exemple, si les racks sont trop faibles, il peut être difficile pour les agriculteurs de se déplacer efficacement dans les champs, augmentant l'intensité de la main-d'œuvre et réduisant la productivité. Par conséquent, une approche personnalisée basée sur les types de cultures spécifiques et les pratiques agricoles du projet agrivoltaïque est essentielle pour déterminer la hauteur de rack la plus appropriée.

L'espacement entre les porte-panneaux solaires est un autre facteur critique. Un espacement plus large permet à plus de soleil d'atteindre le sol, ce qui est bénéfique pour la production agricole car il fournit une lumière ample pour la photosynthèse des cultures. Cela peut entraîner une croissance des cultures plus saine et des rendements plus élevés. De plus, un espacement plus large permet également aux machines agricoles de se déplacer plus facilement entre les racks, permettant des opérations telles que le labour, le labour et l'irrigation.

D'un autre côté, du point de vue de la génération de puissance, un espacement trop large signifie que moins de panneaux solaires peuvent être installés par zone unitaire, réduisant la capacité globale de production de puissance du projet. Par conséquent, un équilibre optimal doit être trouvé. Des facteurs tels que la latitude du site du projet, l'orientation des racks et l'angle des panneaux solaires doivent être pris en compte lors de la détermination de l'espacement. Par exemple, dans les régions avec une latitude inférieure où les rayons du soleil sont plus directs, un espacement relativement plus étroit peut être possible sans sacrifier trop de soleil pour les cultures, tout en maximisant le nombre de panneaux installés. Des outils de simulation avancés peuvent être utilisés pour modéliser la distribution du soleil et les modèles d'ombrage à différents espacements, aidant les concepteurs à prendre des décisions éclairées.

La transmittance légère des panneaux solaires utilisées dans les projets agrivoltaïques est d'une grande importance. Des panneaux solaires transparents ou semi-transparents peuvent permettre à une certaine quantité de soleil de passer aux cultures en dessous, réduisant l'impact négatif de l'ombrage sur la croissance des cultures. En ajustant le taux de transmittance lumineux, les concepteurs peuvent contrôler la quantité de lumière reçue par les cultures, garantissant qu'ils reçoivent un éclairage suffisant pour une croissance normale tout en produisant de l'électricité.

Cependant, il y a un métier entre la transmittance de la lumière et l'efficacité de la production d'énergie. Une transmittance de la lumière plus élevée signifie généralement une capacité de production d'électricité plus faible par panneau, car plus de soleil peut passer plutôt que d'être absorbé par les cellules photovoltaïques. Pour y remédier, les efforts de recherche et de développement sont axés sur l'amélioration de l'efficacité des panneaux solaires semi-transparents, visant à augmenter leurs capacités de production de puissance tout en maintenant un niveau de transmittance de lumière acceptable. Par exemple, des panneaux semi-transparents de génération neufs utilisent des matériaux avancés et des structures cellulaires pour obtenir un meilleur équilibre entre ces deux aspects.

Dans l'agriculture moderne, l'utilisation de machines est essentielle pour une production efficace. Dans les projets agrivoltaïques, la conception de porte-panneaux solaires doit considérer le passage des machines agricoles. Cela comprend la garantie que la hauteur et l'espacement des racks sont suffisants pour permettre aux tracteurs, les récolteurs et autres équipements de se déplacer librement dans les champs. De plus, la conception structurelle des racks doit être suffisamment robuste pour résister aux vibrations et aux impacts potentiels de la machine.

Par exemple, les jambes des racks peuvent être conçues avec une base plus large ou des structures renforcées pour les empêcher d'être endommagées lorsque les machines lourdes passent. La disposition des racks peut également être optimisée pour créer des chemins clairs pour le mouvement des machines, réduisant le besoin de manœuvres complexes et minimisant le risque d'accidents. En facilitant le bon fonctionnement des machines agricoles, la productivité des activités agricoles du projet agrivoltaïque peut être maintenue, tout en assurant également la stabilité à long terme et la sécurité du système de production d'énergie solaire.

En conclusion, la conception de racks de panneaux solaires dans les projets agrivoltaïques nécessite une approche complète et intégrée pour l'équilibre entre l'efficacité et l'efficacité de la génération et la production agricole. En considérant soigneusement des facteurs tels que la hauteur du rack, l'espacement, la transmittance de la lumière et l'adaptation des machines agricoles, il est possible de créer une coexistence harmonieuse entre la production d'énergie solaire et l'agriculture, maximisant les avantages de l'utilisation des terres et la promotion du développement durable dans les secteurs énergétique et agricole.