Fotovoltaica + armazenamento de energia + agricultura abrem um novo futuro
2024-09-12
Impulsionado pela transformação energética global e pela modernização agrícola, o modelo de integração fotovoltaico + armazenamento de energia + agricultura está emergindo gradualmente. Esta combinação inovadora não só abre um novo caminho para a produção de energia limpa, mas também proporciona um novo impulso para o desenvolvimento da agricultura moderna. Fotovoltaica + armazenamento de energia + agricultura (ou seja, "agricultura de armazenamento de energia fotovoltaica") maximiza o uso duplo da terra através da instalação de painéis fotovoltaicos acima das terras agrícolas, alcançando uma situação vantajosa para a energia e a agricultura.
I. Vantagens da energia fotovoltaica + armazenamento de energia + agricultura
1. Dupla utilização dos recursos terrestres
Utilização de valor acrescentado: Ao instalar sistemas de geração de energia fotovoltaica em terras agrícolas, pode-se alcançar a dupla utilização dos recursos terrestres, que pode não só realizar a produção agrícola, mas também gerar eletricidade para aumentar a renda.
Reduzir a concorrência fundiária: Aliviar eficazmente a pressão competitiva da agricultura e da geração de energia fotovoltaica sobre os recursos terrestres.
2. Melhorar os benefícios económicos
Múltiplos benefícios: Os agricultores ou proprietários de terras podem obter benefícios duplos de rendimento agrícola e rendimento de geração de energia fotovoltaica, melhorando os benefícios económicos globais.
Reduzir riscos: Reduza o risco de mercado de uma única indústria através de operações diversificadas.
3. Melhorar o ambiente ecológico
Reduzir as emissões de carbono: A geração de energia fotovoltaica é uma energia limpa que reduz o uso de combustíveis fósseis e ajuda a reduzir as emissões de carbono e de gases de efeito estufa.
Proteja o solo: Os painéis fotovoltaicos podem sombrear as plantações, reduzir a evaporação da água, proteger a umidade do solo e reduzir a erosão do solo.
4. Melhorar a autossuficiência energética
Fornecimento de energia: Os sistemas de geração de energia fotovoltaica podem fornecer um fornecimento de energia estável para a produção agrícola, especialmente em áreas remotas ou com cobertura insuficiente da rede.
Segurança energética: Reduzir a dependência de energia externa e melhorar a segurança energética.
5. Promover a modernização agrícola
Gestão inteligente: Utilize a eletricidade gerada pelo sistema fotovoltaico para apoiar equipamentos agrícolas inteligentes, como sensores, sistemas de irrigação automática, etc., para melhorar o nível de inteligência e automação da produção agrícola.
Análise de dados: Melhorar o nível de gestão refinada da produção agrícola através da recolha e análise de dados.
II. Implementação Técnica
1. Projeto de Sistema Fotovoltaico
O projeto do sistema agrícola fotovoltaico precisa considerar de forma abrangente a disposição dos painéis fotovoltaicos, altura de instalação, ajuste de ângulo, carga de vento, carga de neve e outros fatores para garantir a segurança e a eficiência de geração de energia do sistema. Ao mesmo tempo, é necessário considerar a demanda de luz das culturas, ajustar razoavelmente o espaçamento e a inclinação dos painéis fotovoltaicos e garantir o crescimento normal das culturas.
a) Gerenciamento de luz e sombra
Layout do painel fotovoltaico: Projete razoavelmente o arranjo dos painéis fotovoltaicos para garantir que o impacto dos painéis fotovoltaicos na luz da colheita seja minimizado. Selecione culturas adequadas para cultivo em sombra parcial, como plantas que gostam de sombra e plantas tolerantes à sombra.
b) Selecione componentes e inversores de alta eficiência com relação de capacidade apropriada
Selecione componentes fotovoltaicos com alta eficiência de conversão para aumentar a geração de energia. Para se adaptar ao ambiente agrícola, devem ser selecionados componentes com boa resistência às intempéries e à corrosão, que podem ser componentes de silício monocristalino ou componentes bifaciais.
A seleção do inversor considera de forma abrangente a relação de capacidade e a eficiência de conversão de energia.
c) Projeto do suporte
O design de suporte elevado é adotado e a altura de instalação do painel fotovoltaico é geralmente entre 3-5 metros, o que é conveniente para operação de máquinas agrícolas e passagem de pessoal. Suportes angulares ajustáveis também podem ser usados para ajustar o ângulo de inclinação do painel fotovoltaico de acordo com a estação e as necessidades da cultura para otimizar o uso da luz. As cargas de vento e neve devem ser consideradas no processo de projeto do suporte.
2. Integração do sistema de energia
A energia gerada pelo sistema de geração de energia fotovoltaica pode ser conectada diretamente à rede, ou pode ser usada para instalações de produção agrícola (projeto de sistema de irrigação, regulação de estufas, regulação de luz, etc.), ou armazenada em baterias de armazenamento de energia como backup fonte de alimentação, como bateria de 100 kwh. Um sistema de energia razoável precisa ser projetado, incluindo inversores, gabinetes de distribuição, cabos e outros equipamentos para garantir uma transmissão de energia estável e eficiente.
3. Sistema de gestão inteligente
Utilizar tecnologias como a Internet das Coisas e big data para gerir sistemas agrícolas fotovoltaicos de forma inteligente. Sensores são usados para monitorar parâmetros como luz, temperatura, umidade e umidade do solo em tempo real para obter controle automático e gerenciamento preciso, melhorando assim a eficiência da produção agrícola e os benefícios da geração de energia fotovoltaica.
4. Modo de plantio agrícola
Seleção de cultura adequada: ChEscolha culturas adequadas para plantio sob painéis fotovoltaicos, como plantas que gostam de sombra ou culturas que não requerem muita luz. Por exemplo, cogumelos, morangos, chá, materiais medicinais chineses, etc.
Densidade e método de plantio: Ajuste a densidade e método de plantio para otimizar o crescimento da cultura de acordo com o layout dos painéis fotovoltaicos e as condições de iluminação. Plantio entre fileiras, plantio tridimensional, etc.
Gestão de água e fertilizantes: Gerencie racionalmente o fornecimento de água e fertilizantes para garantir o crescimento saudável das culturas sob painéis fotovoltaicos. Isso pode ser alcançado através de sistemas de irrigação inteligentes, como irrigação por gotejamento e irrigação por aspersão.
Densidade e método de plantio: Ajuste a densidade e método de plantio para otimizar o crescimento da cultura de acordo com o layout dos painéis fotovoltaicos e as condições de iluminação. Plantio entre fileiras, plantio tridimensional, etc.
Gestão de água e fertilizantes: Gerencie racionalmente o fornecimento de água e fertilizantes para garantir o crescimento saudável das culturas sob painéis fotovoltaicos. Isso pode ser alcançado através de sistemas de irrigação inteligentes, como irrigação por gotejamento e irrigação por aspersão.
III. Problemas com energia fotovoltaica + armazenamento de energia + agricultura
Alto custo de investimento inicial: A instalação de um sistema de geração de energia fotovoltaica requer um alto investimento inicial, incluindo os custos de aquisição e instalação de painéis fotovoltaicos, suportes, baterias de armazenamento de energia, inversores e outros equipamentos. Os pequenos e médios agricultores podem enfrentar dificuldades de financiamento e ter dificuldade em suportar o elevado investimento inicial.
Elevados requisitos técnicos: O modelo de integração FV + Armazenamento de Energia + Agricultura requer suporte técnico e gestão profissional, envolvendo conhecimento profissional tanto na geração de energia FV como na produção agrícola. Além disso, a manutenção e gestão diária do sistema fotovoltaico exige certos investimentos técnicos e financeiros.
Restrições de uso da terra: Nem todos os tipos de produção agrícola são adequados para combinação com geração de energia fotovoltaica, e é necessário selecionar culturas e layouts de sistemas fotovoltaicos apropriados de acordo com circunstâncias específicas.
Restrições à seleção de culturas: Algumas culturas com caules altos ou culturas que requerem luz solar total podem não ser adequadas para plantação sob painéis fotovoltaicos.
Incerteza política e de mercado: O desenvolvimento de projetos fotovoltaicos + armazenamento de energia + agricultura depende, em grande medida, do apoio de políticas governamentais, tais como subsídios e incentivos fiscais. Os benefícios da geração de energia fotovoltaica são grandemente afetados pelas flutuações dos preços da eletricidade no mercado e existe um certo grau de incerteza.
4. Perspectivas Futuras
1. Apoio político reforçado
Com a ênfase global nas energias renováveis e na modernização agrícola, os governos reforçarão ainda mais o apoio político à agricultura fotovoltaica. Isto inclui a concessão de subsídios financeiros, incentivos fiscais, formação técnica e outras medidas para incentivar os agricultores e as empresas a investirem na agricultura fotovoltaica.
2. Progresso tecnológico
O progresso contínuo da tecnologia de geração de energia fotovoltaica e da tecnologia agrícola inteligente melhorará ainda mais a eficiência e a confiabilidade dos sistemas agrícolas fotovoltaicos. Em particular, a aplicação de novos componentes fotovoltaicos de alta eficiência, sistemas de controlo inteligentes e outras tecnologias melhorarão significativamente os benefícios globais da agricultura fotovoltaica.
3. Inovação no modelo de negócios
O modelo de negócios da agricultura fotovoltaica continuará a inovar. Através da cooperação com instituições financeiras, empresas de energia e empresas agrícolas, explorar uma variedade de modelos de financiamento e operação, reduzir a pressão de investimento inicial dos agricultores e alcançar o desenvolvimento sustentável da agricultura fotovoltaica.
4. Enorme potencial de mercado
À medida que a consciência das pessoas sobre a protecção ambiental verde e o desenvolvimento sustentável continua a aumentar, a procura do mercado pela agricultura fotovoltaica irá expandir-se gradualmente. Especialmente nos países em desenvolvimento, a agricultura fotovoltaica pode resolver eficazmente os problemas de escassez de energia e ineficiência agrícola e tem amplas perspectivas de desenvolvimento.
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