Un gruppo di ricercatori guidato dall'Università di Western Ontario in Canada ha studiato quali tipi di colture potrebbero essere più adatte alla coltivazione verticalesistema agrivoltaico.
"Questo studio ha esplorato la potenziale produzione di energia elettrica per i pannelli fotovoltaici, nonché l'irradiazione solare che raggiunge il suolo con tre diverse spaziature e tre diverse località agricole canadesi (Londra, Calgary e Winnipeg), utilizzando la modellazione dell'irradianza", ha affermato l'autore corrispondente Uzair Jamil.
Il team ha condotto gli esperimenti su tre superfici verticali, bifacciali, orientate est-ovestsistemi agrivoltaicicon un azimut di 90 gradi per massimizzare la potenza erogata. ILsistemi agrovoltaicigli array sono stati installati a 0,5 m dal suolo con un'altezza di 3,06 m. La loro lunghezza era di 2,05 m e la loro larghezza era di 1,13 m. Nel modello 3D, sono stati sezionati in file con tre stringhe di 15 moduli in ogni sezione di fila.
I dati climatici sono stati creati rappresentando i mesi meteorologici tipici e il programma ha simulato la stagione di crescita principale in Canada, dal 1° aprile al 30 settembre. Oltre all'irradianza media, sono state incluse nel calcolo anche la radiazione cumulativa per ogni posizione e l'irradiazione cumulativa durante la stagione di crescita.
Secondo i risultati, una spaziatura di 45 m a Londra ha lasciato ampie aree non influenzate dai valori di irradiazione solare, ma è stata registrata una leggera riduzione entro 5-6 m dal sistema fotovoltaico. Nel caso di una spaziatura di 15 m, entro 2 metri dai pannelli, i valori di irradiazione erano di circa 150-170 W/m2 e aumentavano continuamente fino a 210 W/m2 oltre i 4 m. Per una spaziatura di 5 m, l'irradiazione al suolo diminuisce a circa 110-130 W/m2 tra le file.
A Winnipeg, l'irradianza nel caso di 5- metri era di 110 W/m2, e a Calgary era di 110-130 W/m2. Per quanto riguarda la spaziatura di 15 m, l'irradianza ha raggiunto fino a 210 W/m2 in entrambe le località. Inoltre, in entrambi i casi, con una spaziatura delle file di 45 m, ampie aree tra i pannelli non subiscono alcuna riduzione della luce solare. Come in tutti i casi, la spaziatura di 45 m non ha influenzato molto l'irradianza.
"Il consumo totale di elettricità in Canada nel 2019 è stato di circa 632 TWh. L'energia elettrica totale stimata utilizzando l'agrivoltaico solo in tre province del Canada, e anche quella su una manciata di colture che dovrebbero funzionare bene con i sistemi agrivoltaici, è di 532 TWh," hanno concluso. "Ciò costituisce oltre l'84% del fabbisogno totale di elettricità in Canada e suggerisce un sostanziale aumento potenziale della produzione di energia rinnovabile nel paese."
