Агривольтайческий - Agrivoltaic
Agrivoltaics или agrophotovoltaics совместно разрабатывают один и тот же участок земли как для солнечной фотоэлектрической энергии, так и для сельского хозяйства . Сосуществование солнечных панелей и сельскохозяйственных культур подразумевает разделение света между этими двумя типами производства. Этот метод был первоначально разработан Адольфом Гетцбергером и Армином Застроу в 1981 году. Слово «агривольтаический» было придумано в 2011 году.
Законы о сельскохозяйственном производстве различаются от страны к стране. Большинство культур не подходят для этой техники. Инвестор в агроэлектростанцию может иметь разные цели, такие как оптимизация урожайности, качества сельскохозяйственных культур или, прежде всего, производство энергии с помощью нескольких культур, выращиваемых вокруг массивов.
В Европе и Азии, где эта концепция была впервые разработана, это слово применяется к специальной технологии двойного назначения, как правило, к системе креплений или кабелей для поднятия солнечной батареи примерно на пять метров над поверхностью, чтобы обеспечить доступ сельскохозяйственной техники к земле. или система, в которой солнечные панели устанавливаются на крыше теплицы . Затенение, создаваемое такой системой, отрицательно сказывается на урожайности, но есть надежда, что производство энергии может компенсировать такие потери. Многие экспериментальные площадки были установлены различными организациями по всему миру. Известно, что такие системы не являются коммерчески жизнеспособными за пределами Китая и Японии. Самыми важными расходами, из-за которых агроэлектрические системы становятся невыгодными, являются затраты на установку фотоэлектрических панелей. В Германии подсчитано, что за счет субсидирования производства электроэнергии в рамках таких проектов чуть более чем на 300% (зеленые тарифы (FIT)), эти агроэлектрические системы могут быть рентабельными для инвесторов и могут быть частью будущего комплекса. производства электроэнергии.
Используя такие агроэлектрические системы и Японию в качестве примера, обычные фотоэлектрические системы в целом могли бы обеспечить страну всеми ее потребностями в энергии, если бы 2,5 миллиона акров были покрыты обычными солнечными панелями, а для агроэлектрических систем потребовалось бы 7 миллионов акров сельскохозяйственных угодий. В Японии имеется около 11,3 миллиона акров сельскохозяйственных угодий. С другой стороны, немецкий институт Фраунгофера , организация, продвигающая использование солнечной энергии, в 2021 году заявил, что 4% всех пахотных земель в Германии должны быть покрыты солнечными батареями, чтобы обеспечить все потребности страны в энергии. (установленная мощность около 500 ГВт). Он считает, что общая национальная мощность агроэлектрических систем по теневыносливым культурам, таким как ягоды, составляет 1700 ГВт, или около 14% пахотных земель.
Однако, по крайней мере, в США к 2019 году некоторые авторы начали расширять использование слова «агривольтаика» для описания любой сельскохозяйственной деятельности среди существующих традиционных солнечных батарей . Овец можно пасти среди обычных солнечных батарей без каких-либо изменений. Сельскохозяйственные земли являются наиболее подходящими для солнечных ферм с точки зрения эффективности: наибольшую прибыль / мощность может генерировать солнечная промышленность, заменяя сельскохозяйственные земли полями солнечных панелей, в отличие от использования бесплодных земель. Это в первую очередь связано с тем, что фотоэлектрические системы в целом снижают эффективность при более высоких температурах, а сельскохозяйственные угодья обычно создаются в областях с влажностью - охлаждающее воздействие давления пара является важным фактором повышения эффективности панелей. Таким образом, ожидается, что развитие солнечной энергетики в ближайшем будущем усилит конкуренцию за сельскохозяйственные угодья. Предполагая, что средний потенциал мощности составляет 28 Вт / м 2, как заявляет калифорнийская энергетическая компания SolarCity , в одном отчете примерно оценивается, что покрытие менее 1% пахотных земель в мире традиционными солнечными батареями могло бы обеспечить все текущие потребности в электроэнергии в мире (при условии, что солнце перестает двигаться, и у нас больше нет облаков, и при условии, что доступ не нужен, и вся эта область была покрыта панелями). Кроме того, некоторые определяют агроэлектростанцию как простую установку солнечных батарей на крыше сарая или сарая для скота. Некоторые небольшие проекты в США, где ульи устанавливаются на краю существующей традиционной солнечной батареи, получили название агроэлектрических систем.
| сельское хозяйство |
|---|
 |
 Сельскохозяйственный портал
|
История
Адольф Гетцбергер , основатель Института Фраунгофера в 1981 году, вместе с Армином Застровом теоретизировали двойное использование пахотных земель для производства солнечной энергии и выращивания растений в 1982 году, что позволит решить проблему конкуренции за использование пахотных земель между производством солнечной энергии. и посевы. Точка насыщения света - это максимальное количество фотонов, поглощаемых растением: большее количество фотонов не увеличивает скорость фотосинтеза . Признавая это, Акира Нагашима также предложил объединить фотоэлектрические (PV) системы и сельское хозяйство, чтобы использовать избыточный свет, и разработал первые прототипы в Японии в 2004 году.
Термин «агрикультура», возможно, впервые был использован в публикации 2011 года. В немецком отчете эта концепция получила название «агрофотоэлектрическая энергия», а на японском языке использовался термин, переводящийся как «совместное использование солнечной энергии» . Такие объекты, как фотоэлектрические теплицы, можно рассматривать как агроэлектрические системы.
Методы
Активно исследуются три основных типа агроэлектростанций: солнечные батареи с пространством между ними для посева культур, солнечные батареи на ходулях над посевами и парниковые солнечные батареи. Все три из этих систем имеют несколько переменных, используемых для максимального увеличения солнечной энергии, поглощаемой как панелями, так и растениями. Основной переменной, принимаемой во внимание в агроэлектрических системах, является угол наклона солнечных панелей, называемый углом наклона. Другими переменными, принимаемыми во внимание при выборе местоположения агроэлектрической системы, являются выбранные культуры, высота панелей, солнечное излучение в районе и климат района.
Системные конструкции
Существуют разные конструкции агроэлектрических устройств. В своей первоначальной статье 1982 года Гетцбергер и Застроу опубликовали ряд идей по оптимизации будущих агроэлектрических установок.
- ориентация солнечных панелей на юге для фиксированных или восток-западных панелей для панелей, вращающихся вокруг оси,
- достаточное расстояние между солнечными панелями для достаточной передачи света наземным культурам,
- возвышение несущей конструкции солнечных панелей для равномерного распределения радиации на земле.
Экспериментальные комплексы часто имеют контрольную сельскохозяйственную площадку. Контрольная зона используется в тех же условиях, что и агроэлектрическое устройство, чтобы изучить влияние устройства на развитие сельскохозяйственных культур.
Фиксированные солнечные панели над посевами
Самые обычные системы устанавливают фиксированные солнечные панели в сельскохозяйственных теплицах , над культурами открытых полей или между культурами открытых полей. Можно оптимизировать установку, изменив плотность солнечных панелей или наклон панелей.
Динамический Agrivoltaic
Самая простая и ранняя система была построена в Японии с использованием довольно хрупкого набора панелей, установленных на тонких трубах на подставках без бетонных оснований. Эта система разборная и легкая, а панели можно перемещать или регулировать вручную в течение сезона, когда фермер обрабатывает землю. Расстояние между солнечными панелями достаточно велико, чтобы уменьшить сопротивление ветру.
Некоторые новые конструкции агроэлектрических систем используют систему слежения для автоматической оптимизации положения панелей для улучшения сельскохозяйственного производства или производства электроэнергии.
В 2004 году Гюнтер Чалоун предложил фотоэлектрическую систему слежения с системой веревочных стеллажей. Панели могут быть ориентированы для повышения выработки электроэнергии или затенения сельскохозяйственных культур по мере необходимости. Первый прототип построен в 2007 году в Австрии . Компания REM TEC разместила несколько заводов, оснащенных системой двухосного слежения в Италии и Китае . Они также разработали эквивалентную систему, используемую для сельскохозяйственных теплиц .
Во Франции компании Sun'R и Agrivolta разрабатывают одноосные системы слежения. По словам этих компаний, их системы могут быть адаптированы к потребностям растений. Система Sun'R - это система слежения за осью восток-запад. По заявлению этой компании, используются сложные модели роста растений, прогнозы погоды, программное обеспечение для расчета и оптимизации. Устройство от Agrivolta оснащено солнечными панелями , выходящими на юг, которые можно снять с помощью раздвижной системы. Японская компания также разработала систему слежения за солнцем.
В Швейцарии компания Insolight разрабатывает полупрозрачные солнечные модули со встроенной системой слежения, которая позволяет модулям оставаться статичными. В модуле используются линзы для концентрации света на солнечных элементах и система динамического пропускания света для регулировки количества проходящего света и адаптации к сельскохозяйственным потребностям.
Компания Artigianfer разработала фотоэлектрическую теплицу , солнечные панели которой установлены на сдвижных ставнях. Панели могут следовать за курсом солнца по оси восток-запад.
В 2015 году Вэнь Лю из Университета науки и технологий в Хэфэе, Китай, предложил новую агроэлектрическую концепцию: изогнутые стеклянные панели, покрытые дихроитной полимерной пленкой, избирательно пропускают длину волны солнечного света, которая необходима для фотосинтеза растений (синий и красный свет. ). Все другие длины волн отражаются и фокусируются на солнечных элементах концентрации для выработки электроэнергии. Для этого типа фотоэлектрической установки с концентрацией имеется двойная система слежения. Эффекты теней, возникающие от обычных солнечных панелей над полем сельскохозяйственных культур, устраняются, поскольку культуры продолжают получать синюю и красную волны, необходимые для фотосинтеза. За этот новый тип агроэлектрической техники было присуждено несколько наград, в том числе приз R&D100 в 2017 году.
Сложность таких систем состоит в том, чтобы найти режим работы для поддержания хорошего баланса между двумя типами производства в соответствии с целями системы. Точное управление панелями для адаптации затенения к потребностям растений требует передовых агрономических навыков, чтобы понимать развитие растений. Экспериментальные устройства обычно разрабатываются в сотрудничестве с исследовательскими центрами.
Другой
Потенциально новые фотоэлектрические технологии, которые пропускают цвета света, необходимые растениям, но используют другие длины волн для выработки электроэнергии, могут однажды найти применение в будущем при строительстве теплиц в жарких и тропических регионах.
Овцам можно позволить пастись вокруг солнечных батарей, что иногда может быть дешевле, чем кошение. «Полупрозрачные» фотоэлектрические панели, используемые в AgriVoltaics, увеличивают расстояние между солнечными элементами и используют прозрачные задние листы, улучшающие производство продуктов питания. В этом варианте фиксированные фотоэлектрические панели позволяют солнцу двигаться с востока на запад, чтобы «распылять солнечный свет» на растения внизу… тем самым уменьшая «чрезмерное воздействие» из-за дневного солнца… как в прозрачных теплицах ... поскольку они вырабатывают электроэнергию выше.
Эффекты
На панели солнечных батарей из agrivoltaics удалить свет и пространство от культур, но они также влияют на урожай и землю они охватывают во многих отношениях. Два возможных эффекта - вода и тепло.
Ожидается, что в климате северных широт агроэнергетика изменит микроклимат сельскохозяйственных культур как в положительную, так и в отрицательную сторону без чистой выгоды, снизит качество за счет увеличения влажности и болезней и потребует более высоких затрат на пестициды, но смягчит колебания температуры и, таким образом, повысит урожайность. Ожидается, что в странах с низким или неустойчивым уровнем осадков, высокими колебаниями температуры и меньшими возможностями для искусственного орошения такие системы положительно скажутся на качестве микроклимата.
Воды
В ходе экспериментов по тестированию уровней испарения под солнечными панелями для теневыносливых культур огурцов и салата, поливаемых орошением в калифорнийской пустыне, была обнаружена экономия испарения на 14-29%. Agrivoltaics может использоваться для сельскохозяйственных культур или территорий, где эффективность водопользования является обязательной.
Нагревать
Было проведено исследование тепла земли, воздуха и урожая под солнечными батареями в течение вегетационного периода. Было обнаружено, что в то время как воздух под панелями оставался стабильным, температура земли и растений была ниже.
Преимущества
Фотоэлектрические батареи в целом производят гораздо меньше выбросов углекислого газа и загрязняющих веществ, чем традиционные формы производства электроэнергии.
Двойное использование земли для сельского хозяйства и производства энергии могло бы ослабить конкуренцию за земельные ресурсы и снизить давление с целью преобразования природных территорий в больше сельскохозяйственных угодий или развития сельскохозяйственных угодий или природных территорий в солнечные фермы.
Первоначальное моделирование, проведенное в статье Dupraz et al . в 2011 году, когда впервые было введено слово «агроэлектростанция», было подсчитано, что эффективность землепользования может увеличиться на 60-70% (в основном с точки зрения использования солнечного излучения).
Модель Динеша и др . Утверждает, что стоимость электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями, в сочетании с теневыносливым растениеводством привело к увеличению экономической стоимости ферм более чем на 30% за счет использования агроэлектрических систем вместо традиционного сельского хозяйства. Было высказано предположение, что агривольтаика будет полезна для яровых культур из-за микроклимата, который они создают, и побочного эффекта регулирования расхода тепла и воды.
Недостатки
Недостатком, который часто называют важным фактором фотоэлектрической энергии в целом, является замена сельскохозяйственных угодий, производящих продукты питания, солнечными батареями. Пахотные земли - это тип земли, на котором солнечные батареи наиболее эффективны. Несмотря на то, что на солнечной электростанции разрешено использовать сельское хозяйство, производство агроэлектростанции будет сопровождаться падением производства. Хотя некоторые культуры в некоторых ситуациях, например, салат в Калифорнии, по-видимому, не подвержены затенению с точки зрения урожайности, часть земли будет принесена в жертву для установки конструкций и системного оборудования.
Agrivoltaics подойдет только для растений, которым требуется тень и где солнечный свет не является ограничивающим фактором. Теневые культуры составляют лишь крошечный процент продуктивности сельского хозяйства. Например, посевы пшеницы плохо себя чувствуют в условиях низкой освещенности и несовместимы с агроэнергетикой. Моделирование Динеш и др . на agrivoltaics указывает на то, что производство электроэнергии и теневыносливых культур существенно не снижает урожайность, что позволяет производить и то, и другое одновременно. По их оценкам, производство салата в сельском хозяйстве должно быть сопоставимо с традиционным сельским хозяйством.
Агривольтаические теплицы неэффективны; в одном исследовании были смоделированы теплицы с половиной крыши, покрытой панелями, в результате чего урожайность снизилась на 64%, а урожайность панелей снизилась на 84%.
В тезисе 2016 года было подсчитано, что инвестиции в агроэлектрические системы не могут быть прибыльными в Германии, поскольку такие системы теряют около 80 000 евро на гектар в год. Потери вызваны фотоэлектрическими элементами, причем расходы в первую очередь связаны с высоким подъемом фотоэлектрических панелей (затраты на монтаж). В тезисе рассчитывались государственные субсидии в виде зеленых тарифов, которые могли бы позволить агроэлектростанциям быть экономически жизнеспособными и были лучшим методом для привлечения инвесторов к финансированию таких проектов, если бы налогоплательщик платил производителям минимум дополнительно 0,115 евро за кВтч сверх рыночной. цена (0,05 евро в Германии), это позволит обеспечить существование будущих агроэлектрических систем.
Это требует огромных инвестиций не только в солнечные батареи, но и в различную сельскохозяйственную технику и электрическую инфраструктуру. Возможность повреждения инфраструктуры сельскохозяйственной техникой также приводит к увеличению страховых взносов по сравнению с обычными солнечными батареями. В Германии высокие затраты на установку могут затруднить финансирование таких систем для фермеров на основе обычных сельскохозяйственных кредитов, но возможно, что в будущем правительственные постановления, рыночные изменения и субсидии могут создать новый рынок для инвесторов в такие схемы, что потенциально даст будущие фермеры совершенно разные возможности финансирования.
Фотоэлектрические системы технологически сложны, а это означает, что фермеры не смогут починить некоторые вещи, которые могут выйти из строя или быть повреждены, и требуют наличия достаточного количества профессионалов. В случае Германии ожидается, что средний рост затрат на рабочую силу из-за использования агроэлектрических систем составит около 3%. Разрешение овцам пастись среди солнечных панелей может быть привлекательным вариантом для получения дополнительных сельскохозяйственных ресурсов от обычных солнечных батарей, но пастухов может не хватить, минимальная заработная плата слишком высока, чтобы сделать эту идею коммерчески жизнеспособной, или прибыль, полученная от такой система слишком низка, чтобы конкурировать с традиционными овцеводами на свободном рынке.
Агривольтаика в мире
Азия
Япония
Япония была первой страной, разработавшей агроэлектростанцию в открытом грунте, когда в 2004 году Акира Нагашима разработал разборную конструкцию, которую он испытал на нескольких культурах. Съемные конструкции позволяют фермерам снимать или перемещать объекты в зависимости от севооборотов и их потребностей. С тех пор был разработан ряд более крупных объектов с постоянными конструкциями и динамическими системами, мощностью в несколько МВт. Электростанция мощностью 35 МВт, установленная на 54 га, была введена в эксплуатацию в 2018 году. Она состоит из панелей на высоте двух метров над землей в самой нижней точке, установленных на стальных сваях в бетонном фундаменте. Степень затенения этого растения составляет более 50%, что выше, чем 30% затенение, обычно встречающееся в системах Нагасима. Под панелями фермеры будут выращивать женьшень , ашитабу и кориандр в пластиковых туннелях. В частности, был выбран женьшень, потому что он требует глубокой формы. Ранее этот район использовался для выращивания газонов для полей для гольфа, но из-за того, что гольф стал менее популярным в Японии, сельскохозяйственные угодья начали покидать. В 2013 году был подан тендер на строительство солнечной электростанции мощностью 480 МВт на острове Укудзима, часть которой будет сельскохозяйственной. Строительство должно было начаться в 2019 году.
Чтобы получить разрешение на использование солнечных батарей над посевами, японское законодательство требует, чтобы фермеры поддерживали не менее 80% сельскохозяйственного производства. Фермеры должны удалить панели, если муниципалитет считает, что они затеняют слишком много пахотных земель. В то же время правительство Японии предоставляет высокие субсидии, известные как FIT, для местного производства энергии, что позволяет землевладельцам, используя довольно хрупкие и легкие системы, получать больше доходов от производства энергии, чем от сельского хозяйства.
Китай
В 2016 году итальянская компания REM TEC построила агроэлектростанцию мощностью 0,5 МВт в округе Цзиньчжай провинции Аньхой . Китайские компании разработали несколько ГВт солнечных электростанций, сочетающих сельское хозяйство и производство солнечной энергии, либо фотоэлектрические теплицы, либо установки в открытом грунте. Например, в 2016 году компания Panda Green Energy установила солнечные панели над виноградниками в Турфане, Синьцзян- Уйгурский автономный район. Электростанция мощностью 0,2 МВт была подключена к сети. В октябре 2017 года был проведен аудит проекта, и компания получила одобрение на развертывание своей системы по всей стране. Введены проекты в несколько десятков МВт. В 2016 году на сельскохозяйственных и лесных культурах в провинции Цзянси была установлена агроэлектростанция мощностью 70 МВт . В 2017 году китайская компания Fuyang Angkefeng Optoelectronic Technology открыла испытательный полигон агроэлектрической электростанции мощностью 50 кВт в городе Фуян, провинция Аньхой . В системе используется новая агроэлектрическая технология (см. Ниже). Его изобрел Вэнь Лю из Института передовых технологий Китайского университета науки и технологий в Хэфэе.
В течение 30 лет группа Elion пытается бороться с опустыниванием в районе Кубуци. Среди используемых методов были установлены агроэлектрические системы для защиты сельскохозяйственных культур и производства электроэнергии. В 2007 году Ван Ю-Бао получил патент на оборудование системы затенения для защиты сельскохозяйственных культур в пустыне. Шторы оснащены солнечными батареями.
Южная Корея
Agrivoltaic - одно из рассмотренных решений для увеличения доли возобновляемых источников энергии в энергобалансе Кореи. Правительство Южной Кореи приняло План 3020 по энергетической политике с целью обеспечить 20% энергоснабжения на основе возобновляемых ресурсов к 2030 году по сравнению с 5% в 2017 году. В 2019 году была создана Корейская агроэнергетическая ассоциация для продвижения и развития Южной Кореи. агроэнергетическая промышленность. SolarFarm.Ltd построила первую агроэлектростанцию в Южной Корее в 2016 году и производит рис.
В Южной Корее очень мало сельскохозяйственных земель по сравнению с большинством стран. Национальные законы о зонировании, называемые правилами разделения, сделали незаконным строительство солнечных ферм рядом с дорогами или жилыми районами, но означало, что солнечные фермы должны быть установлены на непродуктивных горных склонах, где они были труднодоступны и были разрушены во время штормов. В 2017 году правила разделения были пересмотрены, что позволило округам формулировать свои собственные правила. С тех пор было установлено несколько агроэлектростанций. Распространение фотоэлектрических станций по всей сельской местности привело в ярость местных жителей и вызвало ряд протестов, поскольку панели считаются бельмом на глазу, а люди опасаются загрязнения токсичными материалами, используемыми в панелях, или опасности «электромагнитных волн». Сопротивление недовольным местным жителям отрасли привело к бесчисленным судебным баталиям по всей стране. Ким Чан-хан, исполнительный секретариат Корейской агроэлектрической ассоциации, утверждает, что проблемы в отрасли вызваны «фейковыми новостями».
Немецкий институт Фраунгофера в 2021 году заявил, что правительство Южной Кореи планирует построить 100000 агроэлектрических систем на фермах в качестве пенсионного обеспечения фермеров.
Индия
Проекты для изолированных участков изучаются Университетом Амити в Нойде на севере Индии. В исследовании, опубликованном в 2017 году, был рассмотрен потенциал агроэлектростанции для виноградников в Индии. Агроэлектрическая система, изучаемая в этой статье, состоит из солнечных панелей, вставленных между культурами, чтобы ограничить затенение растений. В этом исследовании утверждалось, что система может увеличить доход (не прибыль) индийских фермеров в одном конкретном районе на 1500% (без учета инвестиционных затрат).
Малайзия
В Малайзии Cypark Resources Berhad (Cypark), крупнейший в Малайзии разработчик проектов в области возобновляемых источников энергии, в 2014 году ввел в эксплуатацию первую в Малайзии сельскохозяйственную интегрированную фотоэлектрическую солнечную ферму (AIPV) в Куала-Перлис . AIPV сочетает в себе солнечную установку мощностью 1 МВт с сельскохозяйственной деятельностью на 5 акрах земли. Помимо прочего, AIPV производит дыни, перец чили и огурцы, которые продаются на местном рынке.
Позже Cypark разработал еще четыре другие солнечные фермы, интегрированные с сельскохозяйственной деятельностью: 6 МВт в Куала-Перлис с выращиванием овец и коз, 425 кВт в Пенгкалан-Хулу с местными овощами, 4 МВт в Джелебу и 11 МВт в Танах Мера с овцами и козами.
Universiti Putra Малайзии , которая специализируется в области агрономии , начал эксперименты в 2015 году на плантациях Orthosiphon stamineus , лекарственное растение часто называют Java чай на английском языке. Это стационарная конструкция, установленная на экспериментальной площади около 0,4 га.
Вьетнам
Fraunhofer ISE развернула свою агроэлектрическую систему на креветочной ферме, расположенной в Bac Liêu в дельте Меконга. По данным этого института, результаты их пилотного проекта показывают, что потребление воды сократилось на 75%. Их система может предложить другие преимущества, такие как затенение для рабочих, а также более низкую и стабильную температуру воды для лучшего роста креветок.
Европа
В Европе в начале 2000-х были построены экспериментальные фотоэлектрические теплицы , часть крыши которых была заменена солнечными батареями. В Австрии в 2007 году была построена небольшая экспериментальная агроэлектрическая система в открытом грунте, после чего были проведены два эксперимента в Италии. Затем последовали эксперименты во Франции и Германии. В 2020 году в Бельгии был начат пилотный проект, в ходе которого будет проверено, жизнеспособно ли выращивать груши среди солнечных батарей.
Фотоэлектрическая промышленность не может использовать европейские субсидии CAP при строительстве на сельскохозяйственных землях.
Австрия
В 2004 году Гюнтер Чалоун предложил фотоэлектрическую систему слежения с системой веревочных стеллажей. Первый прототип был построен в Южном Тироле в 2007 году на площади 0,1 га. Конструкция кабеля находится на высоте более пяти метров над поверхностью. Новую систему представили на конференции Intersolar 2017 в Мюнхене. Эта технология потенциально может быть менее дорогой, чем другие системы открытого месторождения, поскольку для нее требуется меньше стали.
Италия
В 2009 и 2011 годах над виноградниками были установлены агроэлектрические системы с фиксированными панелями . Эксперименты показали незначительное снижение урожайности и поздний сбор урожая.
В 2009 году итальянская компания REM TEC разработала двухосную систему слежения за солнцем. В 2011 и 2012 годах REM TEC построила открытые агроэлектростанции мощностью несколько МВт. На панели солнечных батарей установлены 5 м над землей для работы сельскохозяйственной техники. Утверждается, что тень от покрытия фотоэлектрических панелей составляет менее 15%, чтобы минимизировать ее влияние на посевы. Компания рекламирует себя как первая, кто предлагает «автоматизированные интегрированные системы затенения в несущую конструкцию». Компания REM TEC также разработала двухосные солнечные системы слежения, интегрированные в структуру теплицы. Согласно веб-сайту компании, контроль положения солнечных панелей позволит оптимизировать микроклимат теплицы.
Франция
С начала 2000-х годов во Франции экспериментально строятся фотоэлектрические теплицы . Компания Akuo Energy разрабатывает свою концепцию агроэнергетики с 2007 года. Их первые электростанции состояли из чередования посевов и солнечных батарей. Новые электростанции - это теплицы. В 2017 году компания Tenergie начала развертывание фотоэлектрических теплиц с архитектурой, которая рассеивает свет, чтобы уменьшить контраст между световыми полосами и полосами затемнения, создаваемыми солнечными панелями.
С 2009 года INRA , IRSTEA и Sun'R работают над программой Sun'Agri. Первый прототип, установленный в поле с фиксированными панелями, построен в 2009 году на площади 0,1 га в Монпелье . Другие прототипы с 1-осевыми мобильными панелями были построены в 2014 и 2017 годах. Целью этих исследований является управление микроклиматом, воспринимаемым заводами, и производство электроэнергии путем оптимизации положения панелей. и изучить, как радиация распределяется между культурами и солнечными батареями. Весной 2018 года в Трессерре в Восточных Пиренеях построят первый агроэлектрический завод в открытом грунте Sun'R . Этот завод мощностью 2,2 МВт установлен на 4,5 га виноградников. Он будет оценивать в широком масштабе и в реальных условиях эффективность системы Sun'Agri на виноградниках .
В 2016 году компания Agrivolta специализировалась на сельскохозяйственной продукции. После первого прототипа, построенного в 2017 году в Экс-ан-Провансе , Agrivolta развернула свою систему на участке Национального исследовательского института садоводства (Astredhor) в Йере . Agrivolta выиграла несколько призов за инновации. Agrivolta представила свою технологию на выставке CES в Лас-Вегасе в 2018 году.
Германия
В 2011 году Институт Фраунгофера ISE начал исследования в области агроэнергетики. Исследования продолжаются в рамках проекта APV-Resola, который начался в 2015 году и должен был закончиться в 2020 году. Первый прототип мощностью 194,4 кВт должен был быть построен в 2016 году на участке 0,5 га, принадлежащем кооперативному хозяйству Hofgemeinschaft Heggelbach в Хердвангене . По состоянию на 2015 год производство фотоэлектрической энергии в Германии по-прежнему экономически нецелесообразно без государственных субсидий FIT. По состоянию на 2021 год в Германии не действуют льготы для сельскохозяйственных систем.
Дания
Кафедра агрономии Орхусского университета в 2014 году запустила исследовательский проект агрономической системы в садах.
Хорватия
В 2017 году было смонтировано сооружение с открытой электростанцией мощностью 500 кВт в районе Вировитица-Подравина . Агрономические исследования поддерживаются Осиекским университетом и школой сельскохозяйственной инженерии Слатины . Производство электроэнергии используется для оросительной системы и сельскохозяйственной техники. Сначала под прибором будут проверены культуры, требующие тени.
Америка
Соединенные Штаты
В Соединенных Штатах SolAgra заинтересовалась этой концепцией в сотрудничестве с кафедрой агрономии Калифорнийского университета в Дэвисе . Первая электростанция на 0,4 га находится в стадии строительства. Площадь 2,8 га используется в качестве контроля. Изучаются несколько видов сельскохозяйственных культур: люцерна , сорго , салат, шпинат, свекла, морковь, мангольд, редис, картофель, руккола , мята, репа, капуста , петрушка, кориандр, фасоль, горох, лук-шалот и горчица. Также изучаются проекты для изолированных участков. Экспериментальные системы изучаются несколькими университетами: проектом « Биосфера 2 » в Университете Аризоны, проектом « Стокбриджская школа сельского хозяйства » ( Массачусетский университет в Амхерсте ). Одна энергетическая компания США устанавливает ульи рядом с существующей солнечной батареей.
Чили
В 2017 году в Чили были построены три агро-фотоэлектрические системы мощностью 13 кВт. Вырабатываемая электроэнергия использовалась для питания сельскохозяйственных объектов: очистки, упаковки и холодильного хранения сельскохозяйственной продукции, инкубатора для яиц ... Одна из систем была установлена в районе, где было много отключений электроэнергии.