Uma equipe do Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) conduziu pesquisas sobre estratégias de rastreamento que equilibram a distribuição de luz entre as culturas e os painéis solares em instalações agrovoltaicas.
O trabalho de pesquisa, “Enhancing agrivoltaic synergies through optimized tracking strategies“, disponível no Journal of Photonics for Energy, reconhece que os sistemas de acompanhamento horizontal de eixo único (HSAT) podem ajudar a atenuar as perdas de rendimento agrícola no setor agrovoltaico.
O estudo propõe uma metodologia para otimizar o posicionamento do painel solar usando alvos de irradiação específicos para atender a diferentes requisitos de luz das culturas.
Usando um estudo de caso de pomares de maçã em Nussbach, sudoeste da Alemanha, os pesquisadores executaram simulações via APyV, uma ferramenta personalizada que utiliza técnicas avançadas de rastreamento de raios para avaliar como as posições dos painéis solares afetariam a disponibilidade de luz para as plantações. A ferramenta é capaz de automatizar a otimização do projeto de agrovoltaicos com base em indicadores-chave de desempenho, interface com diferentes modelos de culturas e simulação integrada de culturas especiais.
O estudo de caso descobriu que o controle personalizado do painel solar levou a 91% da luz necessária para as macieiras sendo entregue ao longo do ano, levando a uma redução de 20% na produção de energia solar.
“Nosso estudo mostra que a combinação de energia solar e agricultura pode ser aprimorada por rastreadores fotovoltaicos inteligentes que ajustam a posição dos painéis solares com base nas condições climáticas, tipos de culturas e seus estágios de crescimento”, disse a autora correspondente Maddelena Bruno. “Essa abordagem garante um equilíbrio ideal entre a luz disponível para a fotossíntese e a luz disponível para a produção de eletricidade.”
O estudo também reconhece que houve períodos em que os requisitos de luz das macieiras não foram totalmente atendidos, o que, segundo ela, “destaca as limitações da otimização baseada em culturas”.
Na conclusão do artigo de pesquisa, os pesquisadores escrevem que, apesar das limitações identificadas, o estudo “estabelece uma base sólida para pesquisas futuras que já estão em andamento”. “O controle efetivo do posicionamento do painel pode ajudar a preservar os rendimentos agrícolas e, ao mesmo tempo, aderir aos limites de perda de rendimento necessários para acessar subsídios, melhorando a viabilidade dos sistemas agrovoltaicos”, acrescentaram.
Os pesquisadores também escreveram que uma proposta de metas absolutas e estratégia de controle será testada em campo em Nussbach durante a temporada 2024/2025, “contribuindo para uma compreensão mais profunda do impacto dos sistemas agrovoltaicos nos pomares de maçã e no ambiente circundante”.
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