Welkom bij Moderne landbouw !

Zonne energie, Gewassen, en vee werken samen

Zonne energie, gewassen, en vee werken samen aan het Crop Research and Education Center van de University of Massachusetts. Een in 2010 gelanceerde onderzoeksproef suggereert dat het opwekken van zonne-energie hand in hand kan gaan met het laten grazen van vee of het verbouwen van groentegewassen.

“Het doel van ons werk was om te zien of we zonne-energie konden opwekken terwijl we het land in landbouwproductie hielden, ", zegt agronoom Stephen Herbert van de University of Massachusetts (UM). De onderzoeksresultaten laten zien dat agro-voltaïsche energie – of dual-use farming – inderdaad kan werken. De sleutel is het ontwerp van het zonnepaneel.

Compatibiliteit beoordelen

Het centrum evalueert de compatibiliteit van gewassen en vee van een zonnepaneel dat bestaat uit drie panelen die verticaal zijn gestapeld en verhoogd door een uniek rekontwerp dat de panelen 4 tot 7 voet boven de grond ondersteunt; Ruimten van 2 tot 5 voet tussen paneelclusters zorgen ervoor dat licht de gewassen en het gras dat onder de panelen groeit, kan bereiken. Traditionele configuraties, zoals arrays geïnstalleerd door grote zonne-ontwikkelaars, bevinden zich meestal dicht bij de grond in vlakkere, solide ketens van arrays die zonlicht blokkeren en, dus, land uit de landbouwproductie halen.

Echter, dat is niet het geval bij de verhoogde zonne-installatie van 17 kilowatt in het onderzoekscentrum van de UM. “Elke plek onder de panelen krijgt de hele dag ongeveer twee derde van de volledige hoeveelheid zonlicht, ', zegt Herbert.

Als resultaat, gras dat onder de panelen groeit, mist nauwelijks een beat. Herberts initiaal, driejaarlijkse evaluatie gericht op de groei van voedergewassen en de prestaties van grazende runderen binnen het zonnepaneel. “Het gebied onder de panelen produceerde 90% tot 95% van de opbrengst van het niet door zonnepanelen gedekte weiland, " hij zegt. “Op warme zomerdagen, de koeien gingen in de schaduw onder de panelen liggen.”

Herbert voerde later een proef van drie jaar uit waarin werd gekeken naar de prestaties van groenten die zijn geteeld in combinatie met het zonnestelsel. Hij plantte boerenkool, Snijbiet, broccoli, en paprika.

“Het eerste jaar was erg warm en droog. Hoewel ik goed geïrrigeerd heb in het schaduwrijke onderzoeksperceel, evenals in de niet-gearceerde controleplot, de planten die onder de panelen groeiden, leverden beter op dan de controleplanten, ', zegt Herbert.

Een reden voor de verbeterde plantprestaties in het gedeeltelijk beschaduwde gebied onder het zonnepaneel kan het gevolg zijn van een lagere temperatuur onder de panelen. "Weefselmonsters genomen van planten die onder de panelen groeiden, waren 15 ° F. koeler dan die van planten die in de volle zon groeien, " hij zegt.

Gedurende de komende twee jaar zal de groeiomstandigheden waren koeler en natter, wat resulteert in een robuustere groei van planten die in de volle zon worden gekweekt. De gedeeltelijk gearceerde groenten leverden 45% tot 60% van de opbrengst op in de controlepercelen.

Onderzoeksresultaten suggereren dat het verbouwen van voedsel en het opwekken van zonne-energie goede partners zijn. “Als boeren van plan zijn zonnepanelen te plaatsen of worden benaderd door een zonnebedrijf dat hun land wil ontwikkelen tot zonnepark, ze moeten het op zo'n manier doen dat ze de landbouw op het land kunnen laten voortbestaan, " hij zegt. "Ze kunnen naast de inkomsten uit zonne-energie een inkomen uit de landbouw blijven verdienen."

Gewasbeperkingen

Opties voor gewasproductie onder de panelen, echter, zijn beperkt tot gewassen die doorgaans met de hand of met kleine machines worden verbouwd en geoogst. Schaduwminnende bestuivers, perkplanten, kwekerij gewassen, en kleine fruitbomen of struiken zijn opties, naast groenten en klein tot middelgroot vee, zoals de meeste rassen van runderen en paarden van nondraft rassen.

“Er zijn veel verschillende mogelijkheden voor dual-use landbouw, " zegt Jordan Macknick, een analist bij het National Renewable Energy Laboratory (NREL), dat onderzoek doet naar de productie van planten op zonneparken en partners in het hele land financiert. “Conventionele paneelhoogtes werken bijzonder goed bij grazende schapen, en verhoogde panelen werken goed met groeiende gewassen.”

Landbouw voor tweeërlei gebruik wint terrein

Naast het werk van Herbert in Massachusetts, de NREL financiert onderzoeksprojecten voor tweeërlei gebruik in Arizona, Oregon, en Colorado. Onafhankelijke landbouwbedrijven voor tweeërlei gebruik winnen terrein in Europa, hij zegt.

Het op de markt brengen van gewassen voor tweeërlei gebruik tegen een premie kan op sommige markten mogelijk zijn. “Naast het verdienen van een inkomen door de verkoop van elektriciteit, telers kunnen gewassen verkopen voor een prijs met toegevoegde waarde omdat ze in de schaduw van zonnepanelen worden verbouwd, ', zegt Macknick. “We zien enkele imkers, bijvoorbeeld, die hun honing voor een premie op de markt kunnen brengen omdat het wordt geproduceerd in combinatie met de opwekking van zonne-energie.”

De investeringskosten van verhoogde zonnepanelen lopen sterk uiteen, variërend van $ 2 tot $ 5 per watt. “De kosten zijn afhankelijk van de locatie, systeem configuratie, en interconnectiekosten in rekening gebracht door lokale nutsbedrijven, ', zegt Macknick. "Boeren moeten een offerte krijgen van een zonne-ontwikkelaar voor het installeren van een zonnestelsel in hun regio."

Het zonnepaneel in het centrum is geïnstalleerd door Hyperion Systems (hyperionsystemsllc.com), gevestigd in Massachusetts. Inderdaad, de oprichter van het bedrijf, David Marley, had een visie om zonnestelsels te creëren die de productiecapaciteit van landbouwgronden behouden.

“Zijn geloof was eerst eten en daarna energie, ’, zegt bedrijfseigenaar James Marley over zijn overleden vader. "Zijn idee inspireerde het onderzoeksproject aan de Universiteit van Massachusetts en de samenwerking van een stichting en twee overheidsinstanties."

Het gepatenteerde ontwerp van Hyperion voor de zonnepaneelstellingen plaatst het in de voorhoede van de beweging die de opwekking van zonne-energie in combinatie met voedselproductie promoot. “We installeren de systemen zonder het gebruik van betonnen funderingen voor de steunen, ' zegt Marley. "De betonnen fundering kan meestal een paar vierkante voet rond elke steunpaal in beslag nemen."

De Hyperion-steunen zijn stalen palen van 4 tot 8 inch die aan de uiteinden zijn verankerd met stalen flenzen, die tot een diepte van 8 voet in de grond worden gedreven. Het systeem is bestand tegen windsnelheden van 120 mph.

Energie-inkomsten van een zonnestelsel dat is aangepast aan de energiebehoeften van een huis of boerderij, vindt doorgaans plaats via een regeling voor het meten van netten met het plaatselijke nutsbedrijf. De energie die door het systeem wordt opgewekt, wordt naar het net gestuurd, en de boer haalt gratis stroom van het net, tot het bedrag dat gedurende een bepaalde periode door het systeem op de boerderij wordt gegenereerd.

“Verschillende staten hebben verschillende prikkels in termen van wat ze betalen voor elektriciteit, ', zegt Macknick.

Zonne-incentives

USDA's Rural Energy of America-programma (energy.gov) biedt subsidies voor de installatie van systemen voor hernieuwbare energie. Een federale belastingvermindering kan worden aangevraagd voor het installeren van een zonne-energiesysteem.