“選擇 Cd-Te 和 c-Si PV 模塊是基于它們不同的透光特性结闸,”該團(tuán)隊(duì)解釋道。“Cd-Te 模塊提供均勻的光分布酒朵,能夠控制分析光強(qiáng)度對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響桦锄。相比之下,c-Si 模塊由于不透明太陽(yáng)能電池和透明玻璃交替排列蔫耽,會(huì)產(chǎn)生不均勻的照明模式结耀。這些特性允許對(duì)農(nóng)藝和能源影響進(jìn)行比較評(píng)估。”
這項(xiàng)研究包括兩個(gè)透明度分別為 40%(一種變化——紅色)和 70%(三種變化——紅色匙铡、藍(lán)色和綠色)的 CdTe 薄膜模塊图甜,以及兩個(gè)透明度分別為 44% 和 69% 的 c-Si 基 PV 模塊。它們的最大功率分別為 48 W鳖眼、24 W黑毅、275 W 和 150 W。在每個(gè) c-Si 和薄膜模塊下種植了兩株草莓钦讳,同時(shí)種植了三株沒(méi)有模塊的草莓作為對(duì)照樣本矿瘦。
分析考慮了鮮重、高度停迫、葉片數(shù)量刹震、葉綠素含量司逗、土壤溫度和濕度等指標(biāo)。c-Si 模塊的前緣高度約為 0.7 米环自,后緣高度為 1.4 米改佛,而 Cd-Te 模塊則部署在高架支架上,前緣高度為 2.0 米辰襟,后緣高度為 2.8 米遵奇。
結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比赏赔,40% 紅色薄膜光伏組件的平均鮮重為 87%杏恍,而 44% c-Si 透明組件的平均鮮重為 104%。70% 透明綠色雷倦、藍(lán)色和紅色 Cd-Te 農(nóng)業(yè)光伏組件的平均鮮重分別為對(duì)照組的 56%胆狐、65% 和 34%,而 69% 透明 c-Si 光伏組件的平均鮮重達(dá)到 118%肺灭。
分析顯示虱而,關(guān)鍵植物生長(zhǎng)參數(shù)之間存在“強(qiáng)”相關(guān)性,花朵產(chǎn)量增加對(duì)鮮重和總生物量產(chǎn)生積極影響开泽。“較高的植物表現(xiàn)出增加的花朵數(shù)量和生物量牡拇,強(qiáng)調(diào)了垂直生長(zhǎng)對(duì)植物活力的重要性,”學(xué)者解釋道穆律。“此外惠呼,葉子生產(chǎn)與花朵發(fā)育的相互依賴凸顯了葉子在通過(guò)改善光合作用和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)來(lái)支持生殖生長(zhǎng)方面的關(guān)鍵作用。”
此外峦耘,該小組還模擬了加拿大所有草莓種植園都采用光伏發(fā)電的情況剔蹋。如果 c-Si 模塊也能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),那么加拿大電網(wǎng)的新增發(fā)電量將在 1,518 GWh 至 2,783 GWh 之間辅髓。如果節(jié)省電力來(lái)降低草莓成本滩租,草莓價(jià)格可能會(huì)從每公斤 6.51 加元(4.52 美元)降至每公斤 4.82 加元。
“實(shí)施農(nóng)業(yè)光伏發(fā)電可產(chǎn)生 1.05 億至 3.4 億加元的電能價(jià)值利朵。僅草莓種植每年就能產(chǎn)生約 1.5292 億加元的收入。然而猎莲,如果采用農(nóng)光伏發(fā)電绍弟,收入可能會(huì)超過(guò) 3.657 億加元(增長(zhǎng)一倍以上)和 5.1998 億加元(增長(zhǎng)三倍以上)。僅農(nóng)光伏發(fā)電帶來(lái)的草莓產(chǎn)量增加就可以額外帶來(lái) 600 萬(wàn)至 2700 萬(wàn)加元的收入石阵,”科學(xué)家們總結(jié)道郁表。