Agrivoltaic panel surya dan pertanian dua pendapatan petani

Saat itu musim panen di kebun organik Christian Nachtwey di Jerman barat dan para pekerja sedang mengisi gerobak mereka dengan apel Elstar merah matang, yang siap dikirim ke supermarket Eropa.

Pertanian milik Nachtwey memiliki lahan untuk apel sekaligus panel surya
Dia bertani dan menuai panen kedua

Banyak pohon apel tumbuh di bawah panel surya yang menghasilkan listrik melimpah selama musim panas tahun 2022. Sambil memberi buah di bawah naungan untuk pelindung pohon apel..

“Idenya sederhana,” kata Nachtwey, pemilik lahan di Gelsdorf Jerman
Untuk melindungi kebun, tanpa mengurangi ketersediaan lahan tumbuh dan khususnya menjaga produksi dipasang panel surya.
Selain itu ada listrik tenaga surya yang dihasilkan di lahan yang sama.

Kanopi panel dapat mengurangi penguapan air bagi tanaman.
Panel dengan kekuatan 750kW, dapat menghasilkan listrik sekitar 640 ribu kW setahun, setara kebutuhan 160 rumah tangga.

Dia menjual ke jaringan listrik hanya $0,07 per kWh. Sebagian listrik digunakan sendiri untuk peralatan seperti sistem pendingin. Bila dia mengunakan listrik dari perusahaan listrik, dikenakan sekitar $0,25

Instalasi surya skala besar di lahan subur menjadi populer di Eropa dan Amerika Utara, karena para petani berusaha memanfaatkan lahan sebaik-baiknya dan membangun sumber pendapatan kedua.
Hasil pertanian untuk pemasukan utama, dan panel surya dan menjual listrik untuk pemasokan kedua

Lahan Nachtwey tidak datang begitu saja, sebelumnya dia berkonsultasi dengan ahli perkebunan dan teknologi.

Mendapatkan kombinasi yang tepat dari tanaman dan matahari itu sulit, karena varietas buah disesuaikan dengan kondisi pertumbuhan tertentu.

Perubahan apa pun dapat merusak keseimbangan hasil pertanian, dampaknya merugikan pendapatan petani jika hasil akhir nanti ketika buah rusak, salah warna, atau tidak semanis yang diinginkan konsumen.

Tahap pertama baru terpasang 0,4 : 1 hektar lahan di tahun 2022.
Bila investasi memberikan hasil, akan diperluas. Petani perlu berhati hati menambah panel surya, setidaknya tim peneliti dapat memberikan masukan dengan dampak pemasangan panel surya sebagai kanopi di lahan pertanian.



Nachtwey berkolaborasi dengan para peneliti untuk menguji varietas apel mana yang tumbuh subur di bawah kanopi surya, dan jenis atap fotovoltaik mana yang paling cocok untuk kebun.

Untuk membandingkan hasilnya, beberapa pohon ditutupi dengan jaring konvensional yang biasanya digunakan untuk melindungi tanaman sensitif dari hujan es.

Juergen Zimmer, seorang ahli di departemen layanan pertanian negara bagian Rhineland-Palatinate, mengatakan apel yang ditanam di bawah atap surya tahun 2022 sedikit kurang manis dibandingkan apel yang ditanam di bawah jaring hujan es.

Tetapi hampir tidak ada apel yang diberikan kanopi dari cahaya matahari yang rusak ketika terjadi intensitas yang melanda wilayah tersebut pada 24 Juli tahun 2022.
Apel yang tidak terlindung, mengalami kerusakan 18% dari buah yang terkena sengatan matahari hari itu.

Kami membutuhkan setidaknya 2 hingga 3 tahun penuh untuk mencatat semua kondisi cuaca yang mungkin terjadi, dan melihat hasil dan warna yang dihasilkan oleh berbagai varietas pohon, kata Zimmer.

Para peneliti berharap tes akan menunjukkan bahwa tanaman buah pohon tumbuh subur di bawah panel surya.
Kedepan dapat membantu mencegah produksi energi terbarukan saling bersingungan untuk memperebutkan lahan  pertanian. Di sisi berbeda, petani berusaha mempertahankan keseimbangan harga dengan produk mereka akibat perubahan iklim.

Nachtwey mengatakan dia bisa menggunakan listrik tenaga surya yang dihasilkan di pertanian untuk memberikan fasilitas dan power mesin sendiri.

Sistem agrivoltaic bukan cara baru, memasang panel surya diatas lahan pertanian.

Di China, teknologi Agrivoltaic dari Baofeng grup membangun 1Gw panel surya di lahan Goji Berry Ningxia.
Sekitar 650 MW telah terhubung ke grid, dan dukungan perusahaan Huawei menyediakan inverter pada projek tersebut.
Layan tersebut mencapai 107 km persegi dibangun Baofeng sejak tahun 2014.
Awalnya bukan tanaman produktif, tapi tanaman untuk memperbaiki tanah.
Setelah selesai, tanaman Goji Berry di tanam dibawah panel surya, membuat hamparan gurun yang mati kembali hidup.



Jaringan panel surya raksasa dengan 640MW didukung oleh 13 ribu smart inverter Huawei.
Dampak pemasangan panel surya, memberi hewan liar kembali datang. Seperti burung pipit, kelinci dan lainnya.
Menurut Baofeng, kanopi panel surya mengurangi penguapan 30-40% pada lahan.

Untuk irigasi mengunakan pengairan sistem tetes, karena wilayah gurun tersebut memiliki curah hujan sangat sedikit.
Panel lahan Baofeng berada 2,9 meter dari tanah.

Di Amerika, proyek PV dapat meningkatkan lahan sayuran hijau. Seperti selada, bayam, atau tanaman umbi seperti kentang, lobak, bit dan wortel.

Jagung dan panel surya Indiana US
4 susun panel surya setinggi 6 meter berada di antara pohon jagung.
Sedang dipelajari fakultas salah satu bidang kuliah pascasarjana untuk mempelajari susunan panel surya.
Keduanya menghasilkan, satu jagung dan yang lain energi listrik.

Purdue University sedang melakukan penelitian tentang agrivoltaik, co-lokasi pertanian dan surya, dengan beberapa plot lapangan eksperimental yang digunakan untuk melihat bagaimana jagung dan kedelai tumbuh di bawah panel surya.
Mereka belajar bagaimana menghasilkan listrik dan makanan bersama di ladang.

Petani dapat menyewakan lahan pertanian untuk panel surya atau listrik dari panel dapat membantu tanaman.
Tim universitas Perdeu mempelajari rancangan sistem yang memiliki kerugian minimal atas produktivitas tanaman, sekaligus memaksimalkan output listrik.

Tetapi lahan panel surya tidak cocok untuk tanaman tinggi. Seperti jagung atau tanaman kebun lainnya.
Studi universitas Arizona, naungan panel surya dapat menghasilkan 2-3 lebih baik dibanding pertanian konvensional.
Mereka melakukan uji coba dengan cabai, chiltepin, jalapeno dan tomat ceri dapat tumbuh di lahan kering dengan kanopi panel surya.

Merubah lahan pertanian dengan menambah panel surya tidak semudah instalasi.
Investasi cukup besar, dan diperlukan penelitian dampak menutup sebagian cahaya matahari ke tanaman.
Setidaknya melakukan riset beberapa tahun, dan dampak hasil yang diberikan oleh tanaman, serta dimana lokasi Agrivoltaic akan terpasang.

Perkebunan vertikal atau pertanian vertikal di US memiliki dinamika berbeda. Kualitas produk sayuran yang baik, tapi biaya tinggi, biaya lampu  tanaman. Ada yang tutup, tapi perusahaan baru kembali tampil. Disisi lain, perkebunan lahan tanah di dalam ruangan tertutup lebih menguntungkan.

Jalur kereta begitu panjang, memiliki ruang kosong yang tidak terpakai ketika tidak ada kereta. Bagaimana ruang tersebut dimanfaatkan untuk panel surya. Luasnya, ruang kosong yang dapat dimanfaatkan mencapai 7 juta meter persegi ada di jalur kereta. Siapa yang memasang jalur begitu panjang.

Disain dinding kaca ternyata dapat dimanfaatkan untuk aliran energi panas dan dingin. Mengunakan bahan air yang tipis masuk ke jendela, dapat memberikan energi panas, dan di musim panas dapat membuat ruangan lebih dingin. Rancangan Matyas Gutai arsitek Loughborough sedang di uji coba. Agar gedung lebih hemat energi.

Tapi di satu negara, air malah di ambil dari bawah tanah. Bukan untuk konsumsi penduduk, melainkan untuk pertanian. Bangladesh memiliki mesin anti banjir yang tidak sengaja ditemukan. Keseimbangan penyedotan air tanah dan penyerap air, akibat keunikan tanah di wilayah timur Bangladesh.

Ketika energi terbarukan dengan panel surya digunakan, dan pemerintah memberi insetif. Warga mulai memasang solar cell di rumah, karena lebih hemat biaya listrik. Tetapi hampir 20 tahun, panel surya yang usang harus diganti. Kemana sampah energi hijau tersebut pergi.

Lahir terlalu cepat di tahun 2006, tidak ada kendaraan listrik serta tidak ada yang tertarik. Sekarang berbeda. Aptera mobil listrik 3 roda kembali dibuat, sekarang sudah banyak yang memesan. Disain baterai dibuat dalam beberapa kapasitas, mempertahankan pengerak 3 roda dengan panel surya di atap kendaraan. Pengujian mobil ini sangat efisien di terowongan angin

Energi terbarukan panel solar cell menciptakan sampah baru dalam 30 tahun mendatang. Setelah usia pakai, panel surya diganti untuk memaksimalkan energi. Tantangan mendaur ulang sampah elektronik, dapat mengurangi elemen langka. Sampah masa depan menjadi ekonomi baru dengan menciptakan barang baru

Perusahaan asal Maxeon membuat panel surya yang ringan, hanya separuh berat panel surya konvesional. Solusi rumah dengan atap konvesional dapat dipasang panel surya. Tanpa memerlukan rangka, bahkan cukup di rekatkan ke atap rumah.

Panel surya adalah keping silikon yang ditemukan tidak sengaja oleh peneliti Bell. Dilanjutkan peneliti asal Australia Martin yang membuat panel surya dalam produknya nyata. Tapi pengembangan terbesar dibuat Dr Shi sebagai pemilik SunTech membuat panel surya sangat murah. Dibelakang industri ini tidak semua berakhir baik.

Gurun kering dingin atau gurun yang panas menjadi tempat yang luas, memiliki potensi sebagai pembangkit surya dunia. Studi awal menyebut dampak hanya bersifat regional, akibat panas dari panel surya berwarna hitam lebih menyerap panas. Studi terbaru mengatakan berbeda, dampaknya mempengaruhi iklim dunia.

Ketika rancangan jalan dengan panel surya dibangun. Banyak antusias dari pengagas, yang mengatakan proyek tersebut akan berjalan dengan baik. Kenyataannya, yang dibangun disatu tempat, belum tentu memiliki kondisi yang sama. Disini dapat belajar dari perusahaan Wattway. Tidak mengunakan pemikiran yang sama, bila installasi di tempat berbeda.