Os cultivos a pleno sol em comparação com os agrovoltaicos rendem diferentes produções agrícolas, dependendo do clima e demonstram a necessidade de garantir estudos controlados de vários anos à medida que o segmento continua a amadurecer, é o que afirma uma pesquisa do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) e da Universidade de Massachusetts Amherst.
As culturas têm respostas diferentes a várias configurações solares e climas. O estudo examinou o impacto da adição de espaço entre os painéis solares adjacentes em um sistema de inclinação fixa durante três estações de cultivo de verão em Massachusetts. Em vez de cultivar culturas no espaçamento entre as linhas, os pesquisadores se concentraram em cultivar a terra sob as fileiras e barras transversais do painel solar para que pudessem avaliar o desempenho da cultura em uma área mais sombreada e potencialmente subutilizada. Isso os ajudou a avaliar se a terra arável disponível em um sistema agrovoltaico com espaçamento entre os painéis pode ser totalmente utilizada cultivando essa área.
Os pesquisadores procuraram abordar duas questões:
- Como o rendimento das culturas a pleno sol em comparação a cultivos agrovoltaicos varia sob padrões climáticos sazonais diferentes?
- Existe um impacto claro e consistente do espaçamento entre painéis na produção agrícola?
Imagem: Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) e da Universidade de Massachusetts Amherst
Os pesquisadores encontraram diferenças “significativas” ano a ano entre os rendimentos das culturas em sistemas agrovoltaicos versus campos de controle. Os campos agrovoltaicos e de sol pleno produziram rendimentos iguais em um ano quente e seco, enquanto os canteiros de controle de sol pleno produziram rendimentos mais vendáveis para todas as quatro safras durante um ano quente e úmido. Para a acelga, o grupo controle solar total durante um dos anos teve uma produtividade maior do que os dos tratamentos agrovoltaicos, tanto para o número de folhas colhidas quanto para a massa fresca por folha. No entanto, nos outros dois anos, os pesquisadores disseram que não encontraram diferença significativa.
A variabilidade nesses resultados agrícolas demonstra a necessidade de mais estudos plurianuais para garantir impactos agrovoltaicos precisos, segundo o estudo.
No entanto, eles também observaram que os agrovoltaicos podem ser usados lado a lado com os rendimentos de pleno sol como proteção contra a variabilidade climática em um único local se a variabilidade climática aumentar com as mudanças climáticas.
“Ter campos agrovoltaicos e de sol pleno disponíveis oferece aos agricultores opções para modificar sua estratégia de cultivo com base em previsões sazonais ou mudanças ao longo do tempo, além da renda adicional e/ou segurança energética do painel fotovoltaico”, disse o estudo.
A pesquisa também descobriu que os diferentes espaçamentos entre painéis impactaram o rendimento das culturas, dependendo do tipo de cultura e do ano climático. A única cultura com uma relação consistente entre o espaçamento entre painéis e o rendimento em todos os três anos foi a couve, que teve uma relação linear significativa entre o espaçamento entre painéis e o número de folhas a serem colhidas por planta. Os pesquisadores também disseram que os impactos do espaçamento entre os painéis variam, dados outros parâmetros-chave do projeto, como a altura da barra transversal ou do tubo de torque e o sistema de estantes, bem como o layout de plantio da cultura.
| Taxa de cobertura do solo (GCR) para cada espaçamento entre painéis | ||||
| Espaçamento entre painéis | 0,6 metros | 0,9 metros acima do nível do mar | 1,2 metros | 1,5 metros |
| GCRIPS (passo de 11 m) | 0.2 | 0.17 | 0.16 | 0.14 |
| GCRIPS (passo de 5 m) | 0.42 | 0.38 | 0.34 | 0.31 |
Os experimentos foram conduzidos na fazenda de Pesquisa de Culturas e Animais da Universidade de Massachusetts, o exemplo mais antigo de agrovoltaica nos Estados Unidos, de acordo com a AgriSolar Clearinghouse. Desde 2016, a matriz tem sido usada para pesquisas agrícolas, incluindo três rodadas de pesquisa do projeto InSpire dos Laboratórios Nacionais de Energia Renovável.
O campo agrovoltaico está crescendo. “Enquanto o campo amadurece, é provável que vejamos mais padronização à medida que os desenvolvedores de energia solar e os agricultores convergem para projetos que sejam econômicos e compatíveis com as operações agrícolas, características que muitas vezes funcionam umas contra as outras”, disse o estudo.
A pesquisa foi financiada pelo projeto InSPIRE por meio do Escritório de Eficiência Energética e Tecnologias de Energia Solar do Departamento de Energia dos EUA e recebeu financiamento de acesso aberto do NREL.
A InSpire também realizou recentemente o primeiro censo de pastagem solar, a primeira vez que um esforço amplamente organizado foi dedicado a capturar todo o escopo e escala da pastagem solar nos Estados Unidos.
Uma pesquisa semelhante na Universidade Estadual de Iowa evem examinando como as diferentes alturas e designs dos painéis afetam a produção agrícola. Os resultados preliminares descobriram que a abóbora e os pimentões produziram melhor quando cultivados em torno de painéis solares de inclinação fixa, enquanto os brócolis cresceram melhor na parcela de controle.
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