The Function Foundation of Agricultural Photovoltaics: The Technical and Principle Framework Supporting Agricultural Energy Synergy

Hæfni ljósvaka í landbúnaði til að ná fram samverkandi rekstri „orkuframleiðslu á spjöldum, gróðursetningu undir“ stafar af kerfisbundnum virknigrunni þess í staðbundnu skipulagi, orkubreytingu og vistfræðilegri stjórnun. Þessi grunnur er studdur af mörgum greinum, sem nær yfir kjarnakerfi eins og ljósstjórnun, orkubreytingu, örloftslagsstjórnun og samþætta landnotkun, sem veitir stöðug og áreiðanleg rekstrarskilyrði fyrir samþættingu orku í landbúnaði.

Aðal hagnýtur grunnurinn liggur í svæðisstjórnun og kraftmikilli samsvörun ljósaauðlinda. Ljósvökvaeiningar, með sérstökum uppsetningarhornum, bili og ljósgeislunarhönnun, ná stýranlegri dreifingu beinu sólarljósi: hluti frásogast af einingunum og breytist í rafmagn, en hinn hlutinn fer í gegnum eða endurkastast til að ná uppskeruþakinu og uppfyllir mismunandi ljósgæði og styrkleikakröfur mismunandi plantna. Gagnsæjar einingar eða eyddar fyrirkomulag gera kleift að stilla sendingu eftir þörfum og viðhalda þannig grunnskilyrðum fyrir ljóstillífun ræktunar á sama tíma og það tryggir orkuframleiðslu-aða forsenda samlífis- í landbúnaði.

Í öðru lagi er það orkufyllingarkerfi milli ljósumbreytingar og landbúnaðarframleiðslu. Ljósvökvaeiningar, sem treysta á ljósrafmagnsáhrif hálfleiðaraefna, umbreyta frásoginni sólargeislun beint í jafnstraumsrafmagn (DC), sem síðan er gefið út sem nothæft afl í gegnum inverter og nettengt kerfi.- Þetta ferli eyðir engum vatnsauðlindum og framleiðir engin mengunarefni, gefur hreint afl fyrir landbúnaðarframleiðslu, svo sem að keyra áveitudælustöðvar, umhverfiseftirlitsbúnað gróðurhúsa og flutningaaðstöðu fyrir frystikeðjur, sem dregur úr umhverfisálagi hefðbundins dísil- eða kolaorku-. Á sama tíma getur gróður eða vatnshlot undir spjöldunum lækkað hitastig bakhliðar einingarinnar með útblástur og uppgufun, aukið skilvirkni ljósafmagnsbreytingar og skapað samlegðaráhrif í orkuframleiðslu.

Ennfremur er örloftslagsstjórnunaraðgerðin. Þegar þeir hafa verið reistir í ákveðinni hæð geta ljósvökvakerfi myndað stöðugt skyggingarlag fyrir ofan uppskeruþak, dregið úr streitu af sterku sólarljósi og háum hita á sumrin, dregið úr uppgufun jarðvegsraka og að einhverju leyti hindrað kalda vinda á veturna, bætt hitastig og rakaumhverfi á ökrunum. Þessi skyggingar- og vindhlífaráhrif hjálpa til við að lengja viðeigandi vaxtartímabil fyrir -skuggaþolna eða kalda- árstíðaruppskeru, sem bætir uppskeru og gæðastöðugleika.

Að lokum er það eðlisfræðilegur og vistfræðilegur grundvöllur samþættrar landnotkunar. Mikil span og mát hönnun stuðningskerfisins gerir landbúnaðarvélum kleift að fara framhjá og starfa venjulega undir pallinum, sem tryggir samfellu í landbúnaðarframleiðslu; sanngjörn grunnfesting og frárennslisbygging tekur bæði mið af stöðugleika burðarvirkis og jarðvegs- og vatnsvernd, sem dregur úr hættu á veðrun. Ofangreindar-virkar undirstöður eru tengdar saman til að mynda undirliggjandi stuðningskerfi fyrir skilvirkan, stöðugan og sjálfbæran rekstur ljósavirkja í landbúnaði.