ระยะเวลาคืนทุนของระบบการเกษตรน้อยกว่าห้าปีในโปรตุเกส

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Lisboa และ Military Academy ในโปรตุเกสได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับความมีชีวิตของระบบเกษตรโวลตาอิกส์ เพื่อสนองความต้องการทั้งด้านพลังงานและความมั่นคงทางอาหาร ผลการศึกษาพบว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ที่เว้นระยะห่างหลายแถวรวมกับพืชที่ไม่เกิดร่มเงา ให้ผลตอบแทนที่คาดหวังมากที่สุดและมีระยะเวลาคืนทุนน้อยกว่าห้าปี

ลักษณะภูมิอากาศของโปรตุเกสทำให้โปรตุเกสเป็นสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ และประมาณ 12% ของอาณาเขตของประเทศถูกกำหนดให้เป็นเขตสงวนเกษตรกรรมแห่งชาติ (RAN) เพื่อวัตถุประสงค์ทางการเกษตรระบบเกษตรโวลตาอิกส์เป็นการบูรณาการการเกษตรและการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์หรือที่เรียกว่าการทำฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์อาจเป็นโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมในการใช้ประโยชน์จากที่ดินที่กำหนดในขณะเดียวกันก็ผลิตพลังงานหมุนเวียนเพื่อจัดการกับข้อกังวลด้านความมั่นคงด้านพลังงาน

กลุ่มพบว่าระบบเกษตรโวลตาอิกสามารถบรรลุระยะเวลาคืนทุนได้ห้าปีหรือน้อยกว่า และสร้างมูลค่าได้มากกว่าระบบพลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียวหรือการผลิตทางการเกษตรบนที่ดินเท่านั้น นอกจากนี้ ในการศึกษาเค้าโครงสองประเภท แบบหนึ่งมีแผงยกระดับและอีกแบบใช้แผงเว้นระยะห่าง นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าโซลูชันแบบเว้นระยะมีศักยภาพสูงกว่าแบบยกระดับเล็กน้อย

ทีมงานได้รวมการใช้งาน PV เป็นประจำเพื่อการเปรียบเทียบและศึกษาสถานการณ์ที่พลังงานทั้งหมดที่ผลิตโดยแผงถูกขายให้กับตลาดโดยตรงโดยใช้ค่าที่คำนวณได้ การวิเคราะห์สันนิษฐานว่าเกษตรกรมี PPA และขายพลังงานที่ €{{0}}.043 ($0.046.34)/kWh เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอนถูกเลือกสำหรับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ เพื่อกำหนดระยะเวลาคืนทุน มีการเลือกพารามิเตอร์ต่างๆ โดยใช้ซอฟต์แวร์ PVsyst รวมถึงการลงทุนเริ่มแรก ต้นทุน O&M และราคาขายพลังงาน

สำหรับโครงร่างโครงการ PV แบบเว้นระยะห่างนั้น มีการใช้ระยะพิทช์ 20 ม. ทำให้เกิดช่องว่างขั้นต่ำ 15 ม. ระหว่างสองแถวจากแต่ละโมดูลแปดโมดูล รวมเป็น 16 โมดูล โมดูลมีมุมเอียง 55% ถึง -55% และใช้ตัวติดตามเพื่อติดตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์และปรับกำลังขับให้เหมาะสม ในเค้าโครงอาร์เรย์ PV แบบยกระดับ โมดูลทั้งหมด 16 โมดูลได้รับการติดตั้งในซีรีส์แถวเดียวเพื่อลดเงาบนพืชที่อยู่ด้านล่าง ขอย้ำอีกครั้งว่าได้เลือกมุมเอียง 55% ถึง -55% โดยใช้เครื่องมือติดตาม อย่างไรก็ตาม ในการติดตั้ง Valverdinho ภูมิประเทศทำให้เกิดเงามากเกินไป ดังนั้นมุมเอียงจึงปรับเป็น 45% และ -45%

ผลการวิจัยระบุว่าโครงการที่นำเสนอมีต้นทุนพลังงานปรับระดับ (LCOE) ต่ำกว่าราคาพลังงานในตลาดไอบีเรีย โดยมีระยะเวลาคืนทุนประมาณ 4-5 ปี

Agrivoltaics ผสมผสานหลักการของการเกษตรกรรมแบบยั่งยืนและการผลิตพลังงานหมุนเวียน ด้วยการแรเงาพืชผล โมดูล PV สามารถลดปริมาณการระเหยของน้ำและรักษาอุณหภูมิที่เย็นลง ส่งผลให้ผลผลิตพืชผลเพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน แผงโซลาร์เซลล์ก็ผลิตพลังงานทดแทนที่เกษตรกรสามารถขายหรือใช้เองได้ ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล

การศึกษานี้เน้นย้ำถึงศักยภาพของเกษตรโวลตาอิกในการนำเสนอวิธีแก้ปัญหาแบบ win-win โดยจัดการกับปัญหาความมั่นคงด้านอาหารและพลังงาน ขณะเดียวกันก็ส่งเสริมแนวทางปฏิบัติทางการเกษตรที่ยั่งยืน ในขณะที่จำนวนประชากรโลกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง นวัตกรรมและโซลูชั่นที่สร้างสรรค์ เช่น เกษตรโวลตาอิก จะเป็นกุญแจสำคัญในการรับมือกับความท้าทายที่เราเผชิญในปีต่อ ๆ ไป