据合作开发该技术的公司称,一种新型商业温室面板通过增强对植物有益的颜色来提高光质量,并在不损失生产的情况下发电。
Soliculture总部位于加利福尼亚州斯科茨谷,已经完成了数年的商业植物生长试验,包括蔬菜、观赏植物、切花和浆果。该公司表示,试验表明,直接安装在农作物生产上方的面板对植物生长具有中性至积极的影响。
“索拉里亚 已开发出行业领先的技术,用于制造针对温室应用进行优化的太阳能光伏组件。” 卡利·科拉多,公司业务发展总监。
太阳能电池,也被科学家称为光伏 (PV) 电池,可将阳光直接转化为电能。光伏(PV)得名于将光(光子)转换为电(电压)的过程,即光伏效应。
“植物和太阳能电池板都需要阳光,而在此之前,不可能在同一屋檐下同时实现这两者。但是,凭借 Solaria 在过去十年中在切割、串接和层压光伏电池方面开发的专有技术,Solaria 的温室光伏模块可以有效地将部分阳光转化为电能,同时在模块下方传输用于农业生产的优质光线。” 。
科拉多表示,这些模块使温室种植者能够发电来抵消自己的电力需求,或者使他们能够在温室的现有占地面积上创收,“所有这些都不会影响他们的农业生产力。”
去年夏天,总部位于加利福尼亚州弗里蒙特的太阳能组件技术提供商 Solaria 和为商业温室种植者提供温室集成光伏发电 (GIPV) 的提供商 Soliculture 就光伏农业应用达成了战略合作。
Solaria 正在提供其细胞处理技术,以与 Soliculture 的发光太阳能聚光器技术一起使用。新模块能够在针对植物生长优化的改变光谱中发电。
技术链接
据新闻稿称,Solaria 对 Soliculture 的股权投资使两家公司能够结合各自的技术来创建温室光伏解决方案。
新闻稿称:“两家公司共同完成了与北加州最大的商业温室所有者和种植者之一的第一个商业项目。” “该系统预计将在短短六年内实现投资回报,这对于要求日益严格的全球农业市场来说是有吸引力的数字。”
“Solaria 很高兴与 Soliculture 合作解决我们这个时代两个最紧迫的问题——粮食和能源安全,”说 Solaria 首席执行官苏维·夏尔马。 “根据世界银行的数据,到 50 年,我们需要将粮食产量增加至少 2050%,才能跟上不断增长的人口需求。我们都非常熟悉创造更加可持续的能源未来的至关重要性。能够用一种产品同时解决农作物产量和气候变化问题是革命性的。”
两家公司正在使用 Solaria 的专有电池处理技术和 Soliculture 的发光太阳能聚光器技术。
新闻稿称:“它们共同以具有成本效益的价格为客户提供高效率、美观的模块的综合价值,并针对植物生长优化了改变的光谱,同时发电。” “该产品满足了农民及其企业对一种材料的独特需求,这种材料对植物没有影响,但也能产生足够的电力,使其在经济上具有吸引力。现在温室种植者有很大的动力将光伏建筑一体化(BIPV)纳入他们的农业项目。”
“农民是我们这个时代未被认可的英雄,但除非我们创造创新来帮助他们,否则他们将无法满足需求、成本增加和气候变化导致的生长条件恶化,”他说。 Glenn Alers,Soliculture 总裁 和首席执行官。 “专门的研究和多年的光伏经验相结合,使 Soliculture 和 Solaria 能够为温室种植者提供一种新工具,可以为他们提供太阳能发电的经济效益,并在相同的占地面积下提高农业产量。这是太阳能的未来,农民现在完全可以利用激励措施,节省能源并省钱。”
Alers 表示,该公司的温室集成光伏(GIPV)面板“能够在植物生长的正上方实现发电。温室提供了支撑面板的理想结构,因此不需要额外的货架或支撑,为 BIPV 创造了理想的位置。”
科拉多说,在加州大学圣克鲁斯分校进行研究后,农耕学诞生了。
“这项研究多年来得到了拨款的支持,”她说。 “一
我们面临的最大挑战是将太阳能电池切片和切割成细条。这是整个过程中非常昂贵的部分。切片成本比太阳能电池板本身还要高。 Solaria 恰好正在开发切片和切块技术。他们必须使用的机器是完全自动化的。
“(Solaria 的)技术的开发目的与我们完全不同,”Corrado 说。 “他们发现我们一直在对种植植物进行研究,这使他们能够进入一个新的农业市场,这对他们来说以前是很困难的。这是一种互惠互利的伙伴关系。”
种植者试验
Soliculture 与一些加州温室经营者(包括蔬菜和烹饪药草种植者)进行了研究试验。
她说 Soliculture 的第一次商业试验是在加利福尼亚州沃森维尔 Kitayama Brothers Farms 的 Stuart Kitayama 的一个温室中进行的。
“我们租了一个温室,对蔬菜、切花和观赏植物进行了混合试验,以了解与对照相比,在我们面板改变的光谱下植物的反应,”科拉多说。 “2015 年,Stuart 是第一个从我们这里购买温室集成光伏系统的商业种植者。”
Soliculture 还与加利福尼亚州圣玛丽亚附近的 Van Wingerden 温室业务合作,该温室由 Rene Van Wingerden 所有,由他的儿子 Ivor 管理。
“我们在一个 5,000 平方英尺的温室中对我们的红色面板进行了试验,以监测我们面板下生长的黄瓜产量和植物特征,与在带有透明面板的邻近山脊线下生长的黄瓜进行对照,在同一个温室,”科拉多说。 “我们赞助了那次试验。 Ivor 在挑选数据方面共享资源,帮助我们进行试验。”
“我们看到红色面板下的植物表现出较少的压力迹象,作物的持续时间更长,”艾弗·范·温格登告诉蔬菜种植者新闻。 “系统最终并没有完全为我们绘制出结果,但已经非常接近了。未来,我希望他们能让每千瓦的成本更便宜一些,因为潜力很大。”
Soliculture 提供的信息称,使用该产品的积极影响包括作物提前成熟、抗病性和更长的生产时间。电池板产生的电力可以抵消温室和其他电力敏感设备(如冷却器、泵和补充灯)的电力需求。
Corrado 表示,种植者使用 Soliculture/Solaria 产品的“最大优势”是“能够利用温室作为太阳能电池板的位置来发电。近年来,太阳能的成本大幅下降。太阳能电池板本身的成本很小。如今,货架和安装劳动力构成了太阳能的大部分成本。温室结构本身能够支撑结构,有利于降低成本。”她说,在新温室中安装太阳能电池板的增量成本较低,因此投资回收期比传统太阳能电池板方法要短。
作物效益
该系统的其他优点是针对所种植的作物而定的。
“黄瓜的优点之一是植物的寿命更长,”她说。 “这超出了正常的三个月周期,面板下方的植物又继续生长一周。另一个优点是面板下方植物的抗病性,这也会受益,因为您减少了照射到植物上的绿光。它降低了植物的温度。
“通常情况下,如果你转换成红光,你仍然可以获得绿光的全部强度,”但它不会因过多的热量而造成太大的损害,”她说。
“当你在阳光下亲眼看到它时,它就像霓虹灯一样,”她说。 “因为我们去除了大部分绿光,即太阳光谱中强度最高的光,所以减少了(植物)上的光强度。”
她说,在该系统下种植的生菜作物“在测试的品种中,大约有一半的收获时间通常会提前。它可以带来较早的收获——大约一周——但这当然取决于品种和条件。”
她表示,我们仍在继续努力使该技术更具移动性和成本效益。
“我们当然有兴趣开发更多的农作物覆盖产品,”科拉多说。 “目前,它已准备好进入温室。未来,我们希望开发一种比温室结构更便宜的产品,使种植者能够继续大规模种植作物并安装面板,此外,还可以像我们一样通过销售电力来赚取收入。正在发展我们的公司。”
她说该系统在各种气候环境下都有效。
“任何拥有良好太阳能质量的地方都将有利于我们的产品,”她说。
“这将鼓励在凉爽的环境中延长季节,与隧道具有类似的好处。它提供遮荫,同时允许适当的光合作用光通过。对于那些需要遮阳的情况来说这是有好处的。由于光照的持续,植物几乎没有被遮蔽。它降低了强度,让植物在强光环境下茁壮成长。”
她说,远至加拿大北部的试验表明,即使在光线较弱的冬季,黄瓜试验也产生了中性结果。
“我们相信我们的面板不会损害生产,”科拉多说。
欲了解更多信息,请发送电子邮件至 info@soliculture.com.