Forscher untersuchen Synergien zwischen Solarmodulen und Olivenhainen

Spanien ist seit langem ein Synonym für Sonnenschein und Olivenhaine.

Es überrascht vielleicht nicht, dass etwa ein Fünftel des spanischen Energiebedarfs, etwa 25.54 Gigawatt, aus Solarenergie stammt. Mittlerweile machen Olivenhaine ein Viertel der Ackerfläche des Landes aus, etwa 2.8 Millionen Hektar.

Landnutzungskonflikte sind seit langem ein Streitpunkt zwischen Entwicklern erneuerbarer Energien und Landwirten, da Solarpaneele in ländlichen Gebieten große Flächen beanspruchen.

Jetzt haben Forscher der Universität Jaén in Südspanien und der Universität Sapienza in Rom eine veröffentlicht Studie in Applied Energy modelliert die effizienteste Möglichkeit, bifaziale Solarmodule in Olivenhainen mit extrem hoher Dichte zu installieren, ohne den Ertrag oder die Qualität zu beeinträchtigen.

Das Team aus Agronomen und Ingenieuren schlug Olivenbäume als ideale Kandidaten vor, da es sich um C3-Pflanzen handelt, die für eine erfolgreiche Photosynthese weniger Licht benötigen und daher schattentoleranter sind.

Obwohl sie drei Prozent der weltweiten Olivenanbaufläche ausmachen, sagten die Forscher, dass die gleichmäßigen Abstände und Höhen der Super-High-Density-Haine die effizienteste Installation von Sonnenkollektoren ermöglichen.

Die photosynthetischen und anderen genetischen Eigenschaften von Picual-, Manzanilla- und Chemlali-Oliven sowie Daten zu Bestrahlungsstärke und Temperatur von a ​"Typisches meteorologisches Jahr“ in Jaén, Spanien, der weltweit größten Olivenanbauprovinz, wurden in der Simulation verwendet.

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass nach Süden ausgerichtete Sonnenkollektoren, die zwischen Olivenbaumreihen in der richtigen Höhe und im richtigen Winkel installiert werden, die Energie des direkten und reflektierten Sonnenlichts nutzen und den Olivenbäumen gleichzeitig genügend Licht für die Photosynthese geben können.

Aufgrund der Notwendigkeit, Wälder mit sehr hoher Dichte maschinell zu ernten, kamen die Forscher zu dem Schluss, dass die Solarpanel-Installation mindestens drei Meter hoch sein muss.

Basierend auf ihrer Modellierung stellten die Forscher fest, dass Solarpaneele, die zwischen drei und 4.5 Meter in einem Winkel zwischen 20 und 40 Grad (je nach Jahreszeit) installiert sind, es den Solarpaneelen ermöglichten, so viel Energie wie möglich zu nutzen, und nur zu einer geringen Produktivität führten nimmt bei allen drei Sorten ab.

Neben der Optimierung der Landnutzung zur Stromerzeugung und Olivenproduktion könnten die Sonnenkollektoren laut den Forschern die Effizienz der Olivenhaine verbessern, indem sie Bewässerungspumpen antreiben.

Sie fügten hinzu, dass der durch die abgewinkelten Sonnenkollektoren erzeugte Schatten auch nachweislich die Bodenfeuchtigkeit im Sommer speichert und Bäume vor Hitzewellen und Frost schützt.

Die Studie kommt zu einem optimalen Zeitpunkt für interessierte Olivenbauern, da die Preise für Solarmodule Ende März ein Rekordtief von 0.11 $ (0.10 €) pro Watt erreichten, was der Hälfte dessen entspricht, was der Kauf von Solarmodulen im März 2023 kostete.

"„Diese Ergebnisse können als Leitfaden für zukünftige Agri-PV-Projekte mit Olivenbäumen dienen und zur Entwicklung einer nachhaltigen und effizienten doppelten Landnutzung in Agri-PV-Anlagen beitragen“, schreiben die Forscher.

"Allerdings wäre eine experimentelle Validierung von Vorteil, um die Modelle anhand realer Ernteertragsdaten zu verifizieren“, schlussfolgerten sie. ​"Eine solche Validierung würde nicht nur die Modellgenauigkeit bewerten, sondern auch den potenziellen Nutzen der Studie unterstreichen.“

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