Nowy typ komercyjnego panelu szklarniowego poprawia jakość światła, wzmacniając kolory, które są korzystne dla roślin i generując energię elektryczną bez strat produkcyjnych, według firmy, która nawiązała współpracę w celu opracowania technologii.
Sokolnictwo, z siedzibą w Scotts Valley w Kalifornii, zakończyła kilka lat prób komercyjnego wzrostu roślin, w tym warzyw, roślin ozdobnych, ciętych kwiatów i jagód. Firma stwierdziła, że próby wykazały, że panele montowane bezpośrednio nad uprawą roślin mają neutralny lub pozytywny wpływ na wzrost roślin.
"solaria opracował wiodącą w branży technologię produkcji modułów fotowoltaicznych zoptymalizowanych pod kątem zastosowań szklarniowych”, powiedział Carley Corrado, dyrektor ds. rozwoju biznesu firmy.
Ogniwa słoneczne, nazywane przez naukowców również ogniwami fotowoltaicznymi (PV), przekształcają światło słoneczne bezpośrednio w energię elektryczną. PV bierze swoją nazwę od procesu konwersji światła (fotonów) na energię elektryczną (napięcie), co nazywa się efektem PV.
„Zarówno elektrownie, jak i panele słoneczne wymagają światła słonecznego, a do tej pory nie było możliwe zrobienie obu pod jednym dachem. Jednak dzięki zastrzeżonej technologii Solaria, opracowanej w ciągu ostatniej dekady w zakresie cięcia, naciągania i laminowania ogniw fotowoltaicznych, moduły fotowoltaiczne Solaria Greenhouse skutecznie przekształcają część światła słonecznego w energię elektryczną, jednocześnie przesyłając wysokiej jakości światło do produkcji rolnej pod modułami ”, zgodnie z komunikatem prasowym .
Corrado powiedział, że moduły umożliwiają hodowcom szklarni wytwarzanie energii elektrycznej w celu zrównoważenia ich własnego zapotrzebowania na energię lub umożliwiają im generowanie przychodów przy tej samej istniejącej powierzchni szklarni, „wszystko bez uszczerbku dla ich wydajności rolniczej”.
Zeszłego lata firma Solaria z siedzibą w Fremont w Kalifornii, dostawca technologii modułów słonecznych, oraz Soliculture, dostawca zintegrowanej fotowoltaiki szklarniowej (GIPV) dla komercyjnych hodowców szklarni, zapewniły strategiczną współpracę w zakresie zastosowań w rolnictwie fotowoltaicznym.
Solaria dostarcza swoją technologię przetwarzania ogniw do użytku z technologią luminescencyjnego koncentratora słonecznego Soliculture. Nowe moduły są w stanie generować energię elektryczną w zmienionym spektrum światła zoptymalizowanym pod kątem wzrostu roślin.
Linki technologiczne
Jak czytamy w komunikacie prasowym, inwestycja kapitałowa Solarii w Soliculture pozwala firmom łączyć swoje technologie w celu tworzenia rozwiązań fotowoltaicznych dla szklarni.
„Wspólnie firmy zakończyły swój pierwszy projekt komercyjny z jednym z największych właścicieli i hodowców szklarni w północnej Kalifornii” – czytamy w komunikacie. „System oczekuje zwrotu z inwestycji w ciągu zaledwie sześciu lat, atrakcyjnych liczb dla coraz bardziej wymagającego globalnego rynku rolnego”.
„Solaria jest podekscytowana współpracą z Soliculture w celu rozwiązania dwóch najbardziej palących problemów naszych czasów – bezpieczeństwa żywnościowego i energetycznego” – powiedział Dyrektor generalny Solarii, Suvi Sharma. „Według Banku Światowego do 50 roku musimy produkować co najmniej o 2050 procent więcej żywności, aby nadążyć za rosnącą populacją. Wszyscy zbyt dobrze znamy kluczowe znaczenie tworzenia bardziej zrównoważonej przyszłości energetycznej. Możliwość radzenia sobie zarówno z plonami, jak i zmianami klimatycznymi za pomocą jednego produktu to rewolucja”.
Obie firmy korzystają z zastrzeżonej technologii przetwarzania ogniw Solaria i technologii luminescencyjnego koncentratora słonecznego Soliculture.
„Razem oferują klientom łączną wartość wysokowydajnych, estetycznie atrakcyjnych modułów w opłacalnej cenie ze zmienionym widmem światła zoptymalizowanym pod kątem wzrostu roślin przy jednoczesnym wytwarzaniu energii elektrycznej” – napisano w komunikacie prasowym. „Ten produkt jest odpowiedzią na wyjątkowe potrzeby rolników i ich przedsiębiorstw w zakresie materiału, który ma neutralny wpływ na rośliny, ale jednocześnie generuje wystarczającą moc, aby był atrakcyjny pod względem ekonomicznym. Teraz hodowcy szklarni mają główną motywację do włączenia fotowoltaiki zintegrowanej z budynkiem (BIPV) do swoich projektów rolniczych”.
„Rolnicy są nierozpoznanymi bohaterami naszych czasów, ale nie będą w stanie nadążyć za popytem, zwiększonymi kosztami i pogarszającymi się warunkami wzrostu z powodu zmian klimatycznych, chyba że stworzymy innowacje, które im pomogą” – powiedział Glenn Alers, prezes Soliculture i CEO. „Dedykowane badania i wieloletnie doświadczenie w dziedzinie fotowoltaiki pozwoliły Soliculture i Solaria zapewnić hodowcom szklarni nowe narzędzie, które może zapewnić im korzyści ekonomiczne związane z wytwarzaniem energii słonecznej, a także ulepszoną produkcję rolną na tym samym śladzie. To jest przyszłość energii słonecznej, a rolnicy mogą teraz w pełni korzystać z niej, aby wykorzystać zachęty, oszczędzać energię i pieniądze”.
Alers powiedział, że panele Greenhouse Integrated Photovoltaic (GIPV) firmy „umożliwiają produkcję energii bezpośrednio nad wzrostem roślin. Szklarnia zapewnia idealną konstrukcję do podtrzymywania paneli, dlatego nie są wymagane żadne dodatkowe regały ani podpory, tworząc idealną lokalizację dla BIPV”.
Corrado powiedział, że Soliculture zebrało się w wyniku badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz.
„Badania były przez wiele lat wspierane grantami” – powiedziała. "Jeden
Naszym największym wyzwaniem było krojenie i krojenie ogniw słonecznych w cienkie paski. To naprawdę kosztowna część procesu. Krojenie kosztuje więcej niż same panele słoneczne. Solaria rozwijała technologię krojenia i kostkowania. Maszyny, które mają do tego celu, są całkowicie zautomatyzowane.
„Technologia (Solarii) została opracowana w zupełnie innym celu niż nasza” — powiedział Corrado. „Odkryli, że prowadzimy badania nad uprawą roślin, co umożliwiło im dostęp do nowego rynku rolnego, który wcześniej był dla nich trudny. To partnerstwo korzystne dla obu stron”.
Próby hodowców
Soliculture przeprowadziło próby badawcze z kilkoma operatorami szklarni w Kalifornii, w tym z hodowcami warzyw i ziół kulinarnych.
Powiedziała, że pierwsze komercyjne próby Soliculture przeprowadzono w jednej ze szklarni Stuarta Kitayamy w Kitayama Brothers Farms w Watsonville w Kalifornii.
„Wynajęliśmy szklarnię i przeprowadziliśmy mieszaną próbę warzyw, ciętych kwiatów i roślin ozdobnych, aby poznać reakcję roślin pod zmienionym spektrum naszych paneli w porównaniu z kontrolą” – powiedział Corrado. „W 2015 roku Stuart był pierwszym komercyjnym hodowcą, który kupił od nas zintegrowany system fotowoltaiczny do szklarni”.
Soliculture nawiązała również współpracę z operacją szklarniową Van Wingerden w pobliżu Santa Maria w Kalifornii, należącą do Rene Van Wingerden i zarządzaną przez jego syna, Ivora.
„Przeprowadziliśmy próbę naszych czerwonych paneli w szklarni o powierzchni 5,000 stóp kwadratowych, aby monitorować produkcję ogórków i cechy roślin uprawianych pod naszymi panelami, w porównaniu z kontrolą ogórków uprawianych pod sąsiednim grzbietem z przezroczystymi panelami, w tej samej szklarni” – powiedział Corrado. „Sponsorowaliśmy tę próbę. Ivor udostępnił zasoby w zakresie zbierania danych, pomagając nam w procesie”.
„Widzieliśmy, że rośliny pod czerwonymi panelami wykazywały mniej oznak stresu, a uprawa trwała dłużej” – powiedział Ivor Van Wingerden dla Vegetable Growers News. „Ostatecznie system nie do końca nam się zaprojektował, ale był bardzo bliski. Mam nadzieję, że w przyszłości koszt za kilowat będzie nieco bardziej przystępny, ponieważ istnieje duży potencjał”.
Według informacji dostarczonych przez Soliculture pozytywne skutki stosowania produktu obejmowały wczesne dojrzewanie upraw, odporność na choroby i dłuższy czas produkcji. Energia elektryczna generowana przez panele może zrównoważyć zapotrzebowanie na energię elektryczną szklarni i innych wrażliwych elektrycznie urządzeń, takich jak chłodnice, pompy i dodatkowe oświetlenie.
Corrado powiedział, że „największą zaletą” stosowania produktu Soliculture/Solaria dla hodowców „jest po prostu możliwość wytwarzania energii przy użyciu szklarni jako miejsca umieszczenia paneli słonecznych. Koszt energii słonecznej bardzo spadł w ostatnich latach. Same panele słoneczne to niewielki koszt. Regały i robocizna przy instalacji stanowią obecnie większość kosztów energii słonecznej. Sama konstrukcja szklarni, będąca w stanie podtrzymywać konstrukcję, jest korzystna w obniżeniu kosztów”. Powiedziała, że niski przyrostowy koszt instalacji paneli w nowej szklarni umożliwia skrócenie czasu zwrotu inwestycji niż w przypadku konwencjonalnego podejścia z panelami słonecznymi.
Korzyści z upraw
Inne zalety systemu są specyficzne dla uprawianej rośliny.
„Jedną z zalet ogórków jest to, że rośliny wytrzymają dłużej” – powiedziała. „Wykracza poza normalny trzymiesięczny cykl, a rośliny pod panelem rosną przez kolejny tydzień. Kolejną zaletą jest odporność roślin pod panelem na choroby, która również jest korzystna, ponieważ zmniejsza się zielone światło docierające do rośliny. Zmniejsza temperaturę przechodzącą do rośliny.
„Normalnie, jeśli przestawisz się na czerwone światło, nadal otrzymujesz pełną intensywność zielonego światła”, ale nie powoduje to tak dużych szkód z powodu nadmiernego ciepła”, powiedziała.
„To jak neon, gdy widzisz go osobiście w świetle słonecznym” – powiedziała. „Ponieważ usuwamy dużą część zielonego światła, o najwyższej intensywności widma słonecznego, zmniejszasz intensywność światła włączonego (rośliny).”
Powiedziała, że uprawy sałaty uprawiane w ramach tego systemu „rutynowo miały wcześniejszy czas zbiorów w około połowie badanych odmian. Może przynieść wcześniejsze zbiory – około tygodnia – ale oczywiście zależy to od odmiany i warunków”.
Powiedziała, że wysiłki na rzecz uczynienia tej technologii bardziej mobilną i opłacalną są kontynuowane.
„Z pewnością jesteśmy zainteresowani opracowaniem większej ilości okrywy uprawnej naszego produktu” — powiedział Corrado. „Obecnie jest gotowy do szklarni i jest teraz w szklarniach. W przyszłości zamierzamy opracować produkt, który byłby tańszy niż konstrukcja szklarni, która pozwoliłaby hodowcom na dużą skalę kontynuować uprawę roślin i wkładać panele, a dodatkowo zarabiać na sprzedaży energii elektrycznej w taki sposób, w jaki my rozwijamy naszą firmę.”
Powiedziała, że system będzie skuteczny w różnych warunkach klimatycznych.
„Każde miejsce, które ma korzystną jakość energii słonecznej, będzie korzystne dla naszego produktu” – powiedziała.
„Zachęcałoby to do wydłużenia sezonu w chłodniejszych środowiskach, z podobnymi korzyściami do tuneli. Zapewnia cieniowanie, jednocześnie przepuszczając odpowiednie światło fotosyntetyczne. Istnieje korzyść w sytuacjach, w których konieczne jest zacienienie. To prawie tak, jakby rośliny nie były zacienione z powodu kontynuacji światła. Zmniejsza intensywność i pozwala roślinom rozwijać się w sytuacjach o wysokim natężeniu światła”.
Powiedziała, że próby na północy, jak pokazała Kanada, nawet zimą, kiedy światło jest słabe, próby z ogórkiem przyniosły neutralne wyniki.
„Jesteśmy przekonani, że nasze panele nie szkodzą produkcji” – powiedział Corrado.
Aby uzyskać więcej informacji, wyślij e-mail na adres info@soliculture.com.