एग्रोवोल्टाइक्स - कृषि भूमि के बगल में सौर प्रतिष्ठानों को रखने का अभ्यास - भूमि उपयोग समझौता किए बिना वितरित स्वच्छ ऊर्जा को पेश करने के तरीके के रूप में दुनिया भर में अधिक बार अपनाया जा रहा है।
ओरेगन स्टेट यूनिवर्सिटी के शोध के अनुसार, सौर और कृषि ऊर्जा का सह-स्थान संयुक्त राज्य में कुल बिजली उत्पादन का 20 प्रतिशत प्रदान कर सकता है। शोधकर्ताओं के अनुसार, बड़े पैमाने पर एग्रीवोल्टिक्स की स्थापना से फसल की पैदावार पर "न्यूनतम" प्रभाव के साथ कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में 330 हजार टन की वार्षिक कमी हो सकती है।
अध्ययन के अनुसार, संयुक्त राज्य अमेरिका में बिजली उत्पादन के 20 प्रतिशत को कवर करने के लिए एग्रोवोल्टाइक्स के लिए मैरीलैंड राज्य के आकार के एक क्षेत्र की आवश्यकता होगी। यह लगभग 13,000 वर्ग मील या वर्तमान अमेरिकी कृषि क्षेत्र का 1 प्रतिशत है। वैश्विक स्तर पर, यह अनुमान लगाया गया है कि सभी कृषि भूमि का 1 प्रतिशत सौर फोटोवोल्टिक्स में परिवर्तित होने पर दुनिया की जरूरत की ऊर्जा का उत्पादन कर सकता है।
एग्रोवोल्टिक पैनल लगाने के कई तरीके हैं। सबसे आम तरीकों में से एक है कृषि उपकरण या पशुधन के नीचे स्वतंत्र रूप से घूमने के लिए जगह बनाने के लिए सुविधा को ऊपर उठाना। एक और फैशनेबल डिजाइन फोटोवोल्टिक पैनलों को लंबवत रूप से उन्मुख करना है, पैनलों की पंक्तियों के बीच विस्तृत खुली जगह छोड़ना।
संयुक्त राज्य अमेरिका
सॉमरसेट, कैलिफ़ोर्निया में, एक दाख की बारी पर जर्मन-डिज़ाइन किए गए सनज़ाउन ऊर्ध्वाधर सौर पैनल स्थापित किए गए थे। इंस्टॉलर सनस्टॉल ने इंस्टॉलेशन विकसित किया, जिसमें माइक्रोइन्वर्टर और दो बैटरी से जुड़े 43 450 डब्ल्यू मॉड्यूल शामिल थे।
न्यूनतावादी डिजाइन ने मॉड्यूल के फ्रेम में दो ढेरों के लिए एक साधारण लगाव बनाने के लिए छेद का इस्तेमाल किया, जिससे भारी ठंडे बस्ते में डालने की आवश्यकता से बचा गया। बायफेसियल सौर मॉड्यूल लंबवत उन्मुख सरणी के दोनों किनारों पर ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।
क्षैतिज अभिविन्यास के साथ डिज़ाइन की गई पारंपरिक प्रणालियों में, शेल्विंग सिस्टम पर पैनल को माउंट करने के लिए उपयोग की जाने वाली रेल को आमतौर पर पैनल के इच्छित आकार में फिट करने के लिए काटा जाता है। यदि अन्य सभी घटकों की खरीद पूरी होने के बाद पैनल का आकार बदल जाता है, तो परियोजना में देरी का अनुभव हो सकता है, जबकि रेल को अद्यतन पैनल आकार को समायोजित करने के लिए फिर से डिज़ाइन किया गया है। सनज़ाउन डिज़ाइन प्रत्येक ढेर के बीच की दूरी को समायोजित करके पैनल के आकार में बदलाव को आसानी से अनुकूलित करने की अनुमति देता है। यदि आवश्यक हो तो पैनलों की ऊंचाई को जमीन से समायोजित करना भी संभव है।
जर्मनी
एप्लाइड साइंसेज के लीपज़िग विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने जर्मन ऊर्जा बाजार पर पश्चिम-पूर्व उन्मुख लंबवत फोटोवोल्टिक प्रणालियों की भारी तैनाती के संभावित प्रभाव का अध्ययन किया है। उन्होंने पाया है कि पारंपरिक ग्राउंड-माउंटेड फोटोवोल्टिक संयंत्रों की तुलना में कृषि गतिविधियों के साथ अधिक एकीकरण की अनुमति देते हुए, इन प्रतिष्ठानों का देश के ग्रिड को स्थिर करने पर लाभकारी प्रभाव पड़ सकता है।
वैज्ञानिकों ने पाया कि वर्टिकल फोटोवोल्टिक सिस्टम सौर प्रदर्शन को उच्चतम बिजली की मांग के घंटों और सर्दियों के महीनों में बिजली की आपूर्ति की ओर स्थानांतरित कर सकते हैं, जिससे सौर प्रतिबंध कम हो जाता है।
"अगर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग पावर के 1 TW का बिजली भंडारण और 1 TWh क्षमता को ऊर्जा प्रणाली मॉडल में एकीकृत किया जाता है, तो प्रभाव 2 Mt/a तक की CO2.1 बचत तक कम हो जाता है, जिसमें 70 प्रतिशत वर्टिकल मॉड्यूल पूर्व की ओर उन्मुख होते हैं। पश्चिम की ओर और 30 प्रतिशत दक्षिण की ओर झुके हुए हैं, ”उन्होंने कहा। "अंत में, हालांकि यह कुछ लोगों के लिए 70 प्रतिशत ऊर्ध्वाधर बिजली संयंत्रों की दर हासिल करने के लिए अवास्तविक लग सकता है, यहां तक कि कम दर का भी लाभकारी प्रभाव पड़ता है।"
जापान
जापान में, जर्मन मॉड्यूल निर्माता लक्सर सोलर की सहायक कंपनी लक्सर सोलर केके ने इको राइस निगाटा के स्वामित्व वाले चावल प्रसंस्करण कारखाने के पार्किंग स्थल में 8.3 kW वर्टिकल फोटोवोल्टिक सिस्टम का निर्माण किया।
लक्सर सोलर केके के प्रबंध निदेशक उवे लीबशर ने पीवी पत्रिका को समझाया, "कारों को लंबवत प्रणालियों के बीच पार्क किया जाएगा।" "इस प्रणाली का लक्ष्य सर्दियों के दौरान स्थायित्व और बर्फ के प्रतिबिंब के कारण अतिरिक्त ऊर्जा प्रदर्शन को प्रदर्शित करना है।" दूसरी ओर, निगाता, सर्दियों में 2 या 3 मीटर तक बर्फ के साथ एक उच्च हिम भार क्षेत्र होने के लिए जाना जाता है।
साउथ-फेसिंग सिस्टम में लक्सर सोलर के अपने हेटेरोजंक्शन सोलर मॉड्यूल के साथ-साथ जर्मन वर्टिकल फोटोवोल्टिक विशेषज्ञ नेक्स्ट2सन से बढ़ते सिस्टम और जापान के ओमरोन के इनवर्टर हैं। वर्टिकल असेंबली सिस्टम के बगल में स्थित एक चावल प्रसंस्करण कारखाने को बिजली की आपूर्ति करेगी। नागाओका शहर ने 2 मिलियन येन ($ 14,390) के साथ परियोजना को वित्तपोषित किया।
"एक लंबवत स्थापना केवल खेत की न्यूनतम जगह का उपयोग करती है, जबकि फसलों तक पहुंचने वाले 85 प्रतिशत से अधिक प्रकाश को बनाए रखती है, जो सौर ऊर्जा और कृषि के बीच इष्टतम संतुलन सुनिश्चित करती है, जो जापान में महत्वपूर्ण है।" "यह हमें बड़े पैमाने पर गेहूं, आलू या चावल जैसे सार्वजनिक उपयोगिता वाले खेत पर कृषि प्रणाली बनाने की अनुमति देता है।"
फ्रांस
फ्रांस में टोटलएनर्जीज और इनविवो, एग्रोवोल्टाइक्स के एक विशेषज्ञ ने 111 किलोवाट का वर्टिकल एग्रीवोल्टाइक्स डिमॉन्स्ट्रेटर लॉन्च किया है। TotalEnergies ने कहा कि पायलट स्थापना कृषि उपज, साथ ही जैव विविधता, कार्बन भंडारण और साइट की पानी की गुणवत्ता पर सौर पैनलों के प्रभाव की जांच करेगी।
TotalEnergies Renovelables फ्रांस के सीईओ थिएरी मुलर ने कहा, "हम आश्वस्त हैं कि हरित बिजली उत्पादन, बायोगैस और कृषि के बीच विकसित तालमेल हमारी ऊर्जा और खाद्य स्वतंत्रता की गारंटी देने वाले उत्तरों में से एक है।"
स्वीडन
मैलार्डलेन विश्वविद्यालय (स्वीडन) के वैज्ञानिकों ने एक कम्प्यूटेशनल द्रव गतिकी (सीएफडी) मॉडल विकसित किया है जो ऊर्ध्वाधर फोटोवोल्टिक परियोजनाओं में माइक्रोकलाइमेट के विश्लेषण की सुविधा प्रदान करता है। सीएफडी सिमुलेशन का उपयोग निकायों के माध्यम से और आसपास के ठोस पदार्थों और गैसों के प्रवाह के बारे में जटिल समीकरणों को हल करने के लिए किया जाता है, जिसे कृषिवोल्टीय प्रणालियों के भीतर सूक्ष्म जलवायु का विश्लेषण करने के लिए नियोजित किया जा सकता है।
"एग्रीवोल्टिक (एवी) सिस्टम मॉडल का उपयोग अक्सर नए एवी सिस्टम के डिजाइन के साथ-साथ निर्णय लेने के लिए किया जाएगा, क्योंकि एवी सिस्टम के स्थान और समाधान के आधार पर माइक्रॉक्लाइमैटिक परिवर्तनों का विश्लेषण/भविष्यवाणी की जा सकती है," शोधकर्ता सेबस्टियन ज़ैनल्ली पीवी पत्रिका को बताया। डब्ल्यू
अध्ययन में ऊर्ध्वाधर फोटोवोल्टिक मॉड्यूल द्वारा छायांकित जमीनी क्षेत्रों में सौर विकिरण की तीव्रता में 38 प्रतिशत की कमी देखी गई।
प्रमुख सिद्धांत
यूएस नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लेबोरेटरी ने एग्रोवोल्टिक्स की सफलता के लिए पांच सिद्धांतों की पेशकश की, जिनमें शामिल हैं:
जलवायु, मिट्टी और पर्यावरण की स्थिति: किसी स्थान की पर्यावरणीय स्थिति सौर उत्पादन और वांछित फसलों या वनस्पति आवरण दोनों के लिए उपयुक्त होनी चाहिए।
विन्यास, सौर प्रौद्योगिकियां और डिजाइन: सौर प्रौद्योगिकी की पसंद, साइट का लेआउट और अन्य आधारभूत संरचना सौर पैनलों तक पहुंचने वाले प्रकाश की मात्रा से सब कुछ प्रभावित कर सकती है कि क्या एक ट्रैक्टर, यदि आवश्यक हो, तो पैनलों के नीचे से गुजर सकता है। "यह बुनियादी ढांचा अगले 25 वर्षों के लिए जमीन पर होगा, इसलिए इसे अभीष्ट उपयोग के लिए सही किया जाना है। परियोजना की सफलता इस पर निर्भर करेगी," इंस्पायर पर काम कर रहे एक एनआरईएल शोधकर्ता जेम्स मैक्कल कहते हैं।
फसल का चयन और उगाने के तरीके, बीज और वनस्पति के डिजाइन, और प्रबंधन के दृष्टिकोण: कृषि वोल्टाइक परियोजनाओं को उन फसलों या ग्राउंडकवर का चयन करना चाहिए जो उनके स्थानीय जलवायु में पैनलों के नीचे पनपे हों और जो स्थानीय बाजारों में लाभदायक हों।
संगतता और लचीलापन: एग्रोवोल्टिक्स को इस तरह से डिज़ाइन किया जाना चाहिए जो कुशल कृषि गतिविधियों को सक्षम करने के लिए सौर स्थापना मालिकों, सौर ऑपरेटरों और किसानों या भूस्वामियों की परस्पर विरोधी आवश्यकताओं के अनुकूल हो।
सहयोग और साझेदारी: किसी भी परियोजना के सफल होने के लिए, समूहों के बीच संचार और समझ महत्वपूर्ण है।
एक स्रोत: https://www.pv-magazine-mexico.com