Um grupo de pesquisadores da Universidade de Córdoba, na Espanha, desenvolveu um novo método para calcular quanta terra poderia ser usada para fins agrícolas em usinas fotovoltaicas baseadas em rastreadores solares de eixo duplo.
Os cientistas analisaram, em particular, o comportamento da radiação solar em uma instalação orientada a sul que acolhe uma cultura de árvores em sebes plantadas na mesma direção e descobriram que existe um espaço geométrico entre as filas de painéis onde a cultura não sombrearia os módulos.
A metodologia proposta destina-se especificamente a identificar estas zonas sem sombreamento entre os rastreadores solares de dois eixos. “Com base nesta análise, propõe-se um método inovador para estimar o espaço máximo disponível que poderia ser ocupado pelas culturas dentro de usinas fotovoltaicas com coletores retangulares em rastreadores de eixo duplo com retrocesso”, explicaram.
No estudo “Methodology for the estimation of cultivable space in photovoltaic installations with dual-axis trackers for their reconversion to agrivoltaic plants”, publicado na Applied Energy, os acadêmicos disseram que a nova metodologia define inicialmente os vetores Oeste, Sul e Azimute que caracterizam o sistema fotovoltaico.
Também considera a latitude do local e a declinação solar, bem como o ângulo horário dado pela velocidade de rotação angular da Terra, o tempo em relação ao meio-dia solar e o vetor unitário direcionado ao disco solar em todos os momentos.
“Uma vez conhecidos o azimute e a elevação dos coletores solares, é possível determinar o vetor normal unitário à superfície dos coletores em cada instante”, explicaram os acadêmicos, lembrando que a abordagem proposta analisa o comportamento dos vetores como consequência do movimento dos coletores que depende da posição do sol em cada instante.
A nova metodologia foi aplicada por meio de simulação à usina fotovoltaica Molino, localizada em Córdoba e equipada com rastreadores solares de eixo duplo, no esforço de identificar espaço arável pentagonal entre os coletores.
Esta análise permitiu aos investigadores identificar, no sentido Norte-Sul, diversas ruas de perfil trapezoidal disponíveis para cultivo. Têm largura de 10,5 m, altura mínima de 1,31 m nas zonas laterais e altura máxima de 2,81 m na zona central.
Os cientistas disseram que a curva da percentagem da área cultivável máxima é uma função da altura da cultura. “A terra efetivamente cultivada será menor, uma vez que esta área máxima cultivável pode ser adaptada ao alinhamento e geometria típicos e apropriados para a cultura específica selecionada, bem como às restrições impostas pela operação agrícola da cultura”, especificaram.
Eles constataram que a usina Molino oferece até 74% de terra arável no espaço entre os coletores, e disseram que esse espaço diminui à medida que aumenta a altura da lavoura. “Portanto, a produção agrícola da planta agrícola e o seu rendimento dependerão da cultura finalmente selecionada”, enfatizaram.
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