Nový typ komerčních skleníkových panelů zlepšuje kvalitu světla zesílením barev, které jsou prospěšné pro rostliny, a generuje elektřinu bez ztráty výroby, tvrdí společnost, která se stala partnerem při vývoji technologie.
Soliculture, se sídlem v Scotts Valley v Kalifornii, dokončila několik let komerčních testů růstu rostlin, včetně zeleniny, okrasných rostlin, řezaných květin a bobulí. Společnost uvedla, že testy ukázaly, že panely namontované přímo nad plodinou mají neutrální až pozitivní účinky na růst rostlin.
"solária vyvinula špičkovou technologii pro výrobu solárních fotovoltaických modulů optimalizovaných pro skleníkové aplikace,“ řekl Carley Corrado, ředitel rozvoje obchodu společnosti.
Solární články, vědci také nazývané fotovoltaické (PV) články, přeměňují sluneční světlo přímo na elektřinu. FV získává svůj název podle procesu přeměny světla (fotonů) na elektřinu (napětí), který se nazývá PV efekt.
„Jak rostliny, tak solární panely vyžadují sluneční světlo a dosud nebylo možné dělat obojí pod jednou střechou. Ale díky patentované technologii Solaria, vyvinuté v posledním desetiletí při řezání, navlékání a laminování fotovoltaických článků, skleníkové fotovoltaické moduly Solaria účinně přeměňují část slunečního světla na elektřinu a zároveň pod moduly přenášejí kvalitní světlo pro zemědělskou výrobu,“ uvádí se v tiskové zprávě. .
Corrado uvedl, že moduly umožňují pěstitelům skleníků vyrábět elektřinu buď pro kompenzaci jejich vlastních energetických potřeb, nebo jim umožňují generovat příjmy na stejné stávající ploše jejich skleníků, „to vše bez ohrožení jejich zemědělské produktivity“.
Loni v létě si společnost Solaria se sídlem ve Fremontu v Kalifornii, poskytovatel technologií solárních modulů, a Soliculture, poskytovatel integrované fotovoltaiky ve skleníku (GIPV) pro komerční pěstitele skleníků, zajistily strategickou spolupráci pro aplikace fotovoltaického zemědělství.
Solaria dodává svou technologii zpracování buněk pro použití s technologií luminiscenčního solárního koncentrátoru Soliculture. Nové moduly jsou schopny vyrábět elektřinu v pozměněném světelném spektru optimalizovaném pro růst rostlin.
Technologické odkazy
Investice Solaria do Soliculture umožňuje společnostem kombinovat své technologie a vytvářet fotovoltaická řešení pro skleníky, uvádí se v tiskové zprávě.
"Společně společnosti dokončily svůj první komerční projekt s jedním z největších komerčních vlastníků a pěstitelů skleníků v severní Kalifornii," uvedla zpráva. "Systém očekává návratnost investic za pouhých šest let, což jsou atraktivní čísla pro stále náročnější globální zemědělský trh."
„Solaria je nadšená ze spolupráce se Soliculture na řešení dvou nejpalčivějších problémů naší doby – potravinové a energetické bezpečnosti,“ řekl CEO Solaria Suvi Sharma. „Podle Světové banky musíme do roku 50 produkovat nejméně o 2050 procent více potravin, abychom udrželi krok s rostoucí populací. Všichni jsme si vědomi zásadní důležitosti vytváření udržitelnější energetické budoucnosti. Schopnost řešit jak výnosy plodin, tak změnu klimatu jedním produktem je revoluční.“
Tyto dvě společnosti využívají vlastní technologii zpracování buněk společnosti Solaria a technologii luminiscenčního solárního koncentrátoru společnosti Soliculture.
„Společně zákazníkům nabízejí kombinovanou hodnotu vysoce účinných, esteticky atraktivních modulů za nákladově efektivní cenu se změněným světelným spektrem optimalizovaným pro růst rostlin při současné výrobě elektřiny,“ uvádí se v tiskové zprávě. „Tento produkt odpovídá jedinečným potřebám farmářů a jejich podniků na materiál, který má neutrální účinky na rostliny, ale zároveň generuje dostatek energie, aby byl ekonomicky působivý. Nyní mají pěstitelé skleníků velkou pobídku k začlenění integrované fotovoltaiky (BIPV) do svých zemědělských projektů.“
"Farmáři jsou neuznanými hrdiny naší doby, ale nebudou schopni držet krok s poptávkou, zvýšenými náklady a zhoršujícími se podmínkami pro pěstování v důsledku změny klimatu, pokud nevytvoříme inovace, které jim pomohou," řekl. Glenn Alers, prezident Soliculture a generální ředitel. „Oddaný výzkum a letité zkušenosti s fotovoltaickými systémy dohromady umožnily společnostem Soliculture a Solaria poskytnout pěstitelům skleníků nový nástroj, který jim může poskytnout ekonomický přínos výroby solární energie spolu se zlepšenou zemědělskou produkcí na stejné stopě. Toto je budoucnost solární energie a zemědělcům je nyní plně k dispozici, aby mohli využít pobídky, šetřit energii a peníze.“
Alers uvedl, že panely společnosti Greenhouse Integrated Photovoltaic (GIPV) „umožňují výrobu energie přímo nad růstem rostlin. Skleník poskytuje ideální konstrukci pro podepření panelů, a proto nejsou potřeba žádné další regály nebo podpěry, což vytváří ideální místo pro BIPV.
Corrado řekl, že Soliculture se spojil po výzkumu provedeném na Kalifornské univerzitě v Santa Cruz.
„Výzkum byl řadu let podporován granty,“ řekla. "Jeden
z našich největších výzev bylo krájet a nakrájet solární články na tenké proužky. Je to opravdu nákladná část procesu. Krájení stojí více než samotné solární panely. Solaria náhodou vyvíjela technologii krájení a krájení. Stroje, které k tomu mají, jsou zcela automatizované.
"Technologie (Solaria) byla vyvinuta pro úplně jiný účel než naše," řekl Corrado. „Zjistili, že jsme dělali výzkum pěstování rostlin, což jim umožnilo přístup na nový zemědělský trh, což pro ně bylo dříve obtížné. Je to oboustranně výhodné partnerství.“
Pěstitelské zkoušky
Soliculture provedla výzkumné testy s několika provozovateli skleníků v Kalifornii, včetně pěstitelů zeleniny a kulinářských bylin.
Řekla, že první komerční pokus Soliculture byl proveden v jednom ze skleníků Stuarta Kitayamy v Kitayama Brothers Farms ve Watsonville v Kalifornii.
"Pronajali jsme si skleník a provedli jsme smíšený pokus se zeleninou, řezanými květinami a okrasnými rostlinami, abychom zjistili reakci rostlin pod změněným spektrem našich panelů ve srovnání s kontrolou," řekl Corrado. „V roce 2015 byl Stuart prvním komerčním pěstitelem, který od nás zakoupil skleníkový integrovaný fotovoltaický systém.“
Soliculture také spolupracoval s provozem skleníku Van Wingerden poblíž Santa Maria v Kalifornii, který vlastní Rene Van Wingerden a který řídí jeho syn Ivor.
„Provedli jsme zkoušku našich červených panelů ve skleníku o rozloze 5,000 XNUMX čtverečních stop, abychom sledovali produkci okurek a rostlinné charakteristiky rostlin pěstovaných pod našimi panely ve srovnání s kontrolou okurek pěstovaných pod sousedním hřebenem s průhlednými panely v stejný skleník,“ řekl Corrado. "Ten soud jsme sponzorovali." Ivor se podělil o zdroje, pokud jde o výběr dat, a pomohl nám se soudem.“
"Viděli jsme, že rostliny pod červenými panely vykazovaly méně známek stresu a úroda trvala déle," řekl Ivor Van Wingerden pro Vegetable Growers News. „Systém nám nakonec úplně nevyšel, ale bylo to velmi těsné. Doufám, že v budoucnu dokážou cenu za kilowatt trochu zpřístupnit, protože je zde velký potenciál.“
Informace poskytnuté Soliculture uvedly, že pozitivní účinky používání produktu se pohybovaly od časného zrání plodin, odolnosti vůči chorobám a delší doby produkce. Elektřina generovaná panely by mohla kompenzovat spotřebu elektřiny skleníku a dalších elektricky citlivých zařízení, jako jsou chladiče, čerpadla a doplňkové světlo.
Corrado řekl, že „největší výhodou“ používání produktu Soliculture/Solaria pro pěstitele je „prostá možnost vyrábět energii pomocí jejich skleníku jako umístění pro solární panely. Náklady na solární energii se v posledních letech výrazně snížily. Samotné solární panely představují malé náklady. Většinu nákladů na solární energii dnes tvoří regály a práce při instalaci. Samotná struktura skleníku, která je schopna tuto strukturu podepřít, je prospěšná při snižování nákladů.“ Řekla, že nízké přírůstkové náklady na instalaci panelů v novém skleníku umožňují kratší dobu návratnosti než konvenční přístup solárních panelů.
Plodinové výhody
Další výhody systému jsou specifické pro pěstovanou plodinu.
"U okurek je jednou z výhod, že rostliny vydrží déle," řekla. „Přesahuje to normální tříměsíční cyklus a rostliny pod panelem pokračují v růstu ještě další týden. Další výhodou je odolnost rostlin pod panelem vůči chorobám, které také těží, protože snižujete zelené světlo dopadající na rostlinu. Snižuje teplotu procházející rostlinou.
"Normálně, když přejdete na červené světlo, stále získáte plnou intenzitu zeleného světla," ale nepřináší tolik škody z přebytečného tepla, " řekla.
"Je to jako neon, když to vidíte osobně pod slunečním světlem," řekla. "Protože odstraňujeme velkou část zeleného světla, nejvyšší intenzitu slunečního spektra, snížíte intenzitu osvětlení (rostlin)."
Řekla, že plodiny hlávkového salátu pěstované v rámci systému „mají běžně dřívější dobu sklizně u přibližně poloviny testovaných odrůd. Může přinést dřívější sklizeň – asi o týden – ale záleží samozřejmě na odrůdě a podmínkách.“
Řekla, že snahy o to, aby byla technologie mobilnější a nákladově efektivní, pokračuje.
"Určitě máme zájem vyvinout více pokrytí plodin našeho produktu," řekl Corrado. „V současné době je skleník připravený a nyní ve sklenících. V budoucnu se snažíme vyvinout produkt, který by byl levnější než skleníková konstrukce, která by umožnila pěstiteli ve velkém pokračovat v pěstování plodin a vkládání panelů a navíc vydělávat příjmy z prodeje elektřiny tak, jak my "rozvíjíme naši společnost."
Řekla, že systém bude účinný v různých klimatických podmínkách.
"Každé místo, které má příznivou solární kvalitu, bude příznivé pro náš produkt," řekla.
„Podpořilo by to prodloužení sezóny v chladnějších prostředích s podobnými výhodami jako tunely. Poskytuje stínění a zároveň umožňuje průchod správného fotosyntetického světla. Výhodou jsou situace, kdy je nutné stínění. Je to skoro jako by rostliny nebyly zastíněny kvůli pokračování světla. Snižuje intenzitu a umožňuje rostlinám prospívat ve scénářích s vysokým osvětlením.“
Řekla, že pokusy tak daleko na severu, jak se ukázalo v Kanadě, dokonce i v zimě, kdy je málo světla, přinesly pokusy s okurkou neutrální výsledky.
"Jsme přesvědčeni, že naše panely nepoškodí výrobu," řekl Corrado.
Pro více informací pošlete email na info@soliculture.com.