알고 계셨나요? Agri-PV는 부분적으로 투명한 태양광 모듈을 이용한 태양광 주차 공간 기술을 개발했습니다.

농업 태양광발전: 농업과 에너지 생산의 미래

농업용 태양광발전(Agri-PV)은 전 세계 인구 증가와 에너지 수요 증가라는 과제를 극복할 수 있는 잠재력을 지닌 선구적인 기술입니다. 동일한 토지에서 농업용도와 재생에너지 생산의 혁신적인 결합을 통해 가치 있는 시너지 효과를 창출할 수 있습니다. 이 개념은 원래 반투명 태양광 패널을 사용하는 태양광 주차장 기술에서 영감을 받았습니다. 오늘날 Agri-PV는 지속 가능한 미래를 위한 핵심 기술로 간주됩니다.

농업용 태양광의 유래

Agri-PV의 시작은 주차 공간용 태양광 모듈을 갖춘 지붕 아스팔트 주차 공간의 개발로 거슬러 올라갑니다. 이곳의 목표는 주차된 차량에 그늘을 제공하는 동시에 태양 에너지로 전기를 생산하는 공간을 두 번 사용하는 것이었습니다. 빛의 일부만 흡수하는 부분적으로 투명한 태양광 모듈이 효율적인 솔루션임이 입증되었습니다. 이 원칙은 유사한 이점을 얻기 위해 농업에도 적용되었습니다.

농업 분야에서 부분적으로 투명한 모듈을 사용하면 태양 복사를 규제하여 유해한 열 스트레스로부터 식물을 보호하는 동시에 충분한 조명을 제공할 수 있습니다. 농업용 태양광 발전의 잠재적인 분야에서는 이 기술이 재생 에너지를 생성하면서 생산량과 품질을 모두 향상시킬 수 있음을 보여주었습니다.

농업용 태양광발전의 장점

Agri-PV는 기존 태양광 단지와 순수 농업용에 비해 다양한 이점을 제공합니다.

• 효율적인 토지 사용: 토지 공급이 제한적인 지역에서 농업용 PV 시스템은 에너지와 식량 생산을 위해 토지를 이중으로 사용할 수 있습니다.
• 극한 기후로부터 보호: 태양광 모듈은 강렬한 햇빛, 우박 또는 폭우로부터 식물을 보호하여 작물 손실을 줄일 수 있습니다.
• 물 절약: 식물에 그늘을 만들어 물 요구량을 최대 20%까지 줄일 수 있습니다.
• 추가 수입원: 농부들은 전기를 판매하여 안정적인 수입원을 창출하고 운영에 드는 에너지 비용을 줄일 수 있습니다.
• 기후 보호: Agri-PV는 재생 에너지 확대를 지원하고 온실가스 배출 감소에 기여합니다.
• 생물다양성: 농업용 PV 시스템의 설계는 특히 곤충과 기타 동물을 위한 서식지를 만들 수 있습니다.
• 토양 침식 방지: 태양광 모듈은 농경지의 바람과 물로 인한 침식을 줄입니다.
• 빗물 수집: 일부 Agri-PV 시스템은 빗물을 포착하여 관개용으로 저장하도록 설계되었습니다.
• 살충제 사용 감소: 모듈 아래에 미기후를 조성하면 해충의 압력을 줄일 수 있습니다.
• 기후 변화에 적응: Agri-PV는 과도한 햇빛과 기타 극한 기후 조건으로부터 식물을 보호합니다.

농업용 PV의 기술 혁신

농업용 PV 시스템 개발에서 중요한 측면은 태양광 모듈의 광 투과율과 효율성을 최적화하는 것입니다. 여기에는 다양한 기술이 사용됩니다.

• 반투명 모듈: 광합성을 위해 충분한 빛을 통과시키는 동시에 전기를 생성합니다.
• 양면 모듈: 이 모듈은 직사광선과 반사광을 모두 사용하여 발전을 극대화합니다.
• 유기 태양전지: 다양한 투명도로 제조할 수 있고 농업용 구조물에 이상적인 유연하고 얇은 태양전지입니다.
• 지역적 조건에 대한 적응: 연구원들은 특정 기후 조건과 식물 요구 사항에 맞게 모듈의 빛 전송을 조정하는 알고리즘을 개발하고 있습니다.

또한 개선된 공기 흐름으로 효율성을 높이고 서비스 수명을 연장할 수 있으므로 모듈 냉각에 대한 작업이 진행되고 있습니다.

다양한 디자인과 응용

농업-PV 시스템은 농업 수요에 따라 달라지는 여러 범주로 나눌 수 있습니다.

• 승강형 시스템: 모듈은 높은 구조물에 장착되어 농기계가 모듈 아래에서 쉽게 작동할 수 있습니다. 이러한 시스템은 과일과 열매를 재배하는 데 특히 적합합니다.
• 지상 시스템: 모듈은 농업 기계를 위한 충분한 공간과 함께 열로 배열됩니다. 밀이나 옥수수와 같은 작물에 이상적입니다.
• 통합 시스템: 모듈은 온실과 같은 기존 구조물에 통합됩니다. 이를 통해 기존 인프라를 최적으로 활용할 수 있습니다.

투명하고 유기적인 태양전지 사용

투명 및 유기 태양전지는 농업용 PV의 추가 개발을 위한 핵심 기술입니다. 이는 설계에 있어서 높은 수준의 유연성을 제공하고 식물의 필요에 더 잘 적응할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, 투명한 태양전지는 온실에서 햇빛을 필터링하는 동시에 전기를 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 유연성 덕분에 유기 태양전지는 기존 농업 구조에 통합하는 등 새로운 가능성을 제공합니다.

글로벌 과제에 대한 솔루션으로서의 농업-PV

기후 변화, 식량 및 에너지 수요 증가, 제한된 토지 자원 등의 문제를 고려할 때 Agri-PV는 장기적으로 긍정적인 기여를 할 수 있는 솔루션입니다. 이는 농업 및 생태학적 이점을 제공할 뿐만 아니라 농민과 농촌 지역에 경제적 전망을 창출합니다.

독일의 Agri-PV: Baden-Württemberg의 예

Baden-Württemberg는 농업용 PV 시스템 개발 및 구현의 선구자로 간주됩니다. 연구 프로젝트 "Model Region Agri-PV BW"의 일환으로 Karlsruhe 근처 Augustenberg의 시스템을 포함하여 여러 시스템이 계획 및 구축되었습니다. 이곳에는 6,000제곱미터의 면적에 1,400개 이상의 PV 모듈이 설치되었습니다. 이러한 파일럿 프로젝트는 기술의 실제적 적합성을 입증하고 다른 지역의 모델 역할을 하기 위한 것입니다.

적합:

• “모델 지역 농업-태양광 발전 바덴-뷔르템베르크(Model Region Agri-Photovoltaics Baden-Württemberg)”는 Oberkirch-Nussbach의 이중 농업-PV 토지 사용의 시너지 효과를 보여줍니다.
• 과일 재배를 위한 Agri-Solar: CO2 중립 과일 재배(과일 및 채소)를 위한 Baden-Württemberg 및 Rhineland-Palatinate의 Agri-PV
• BW(Ba-Wü)의 농업-태양광 발전: 폐쇄형 물 순환을 이용한 농업-PV 베리 재배 모델 지역의 세 번째 파일럿 플랜트

도전과 미래 전망

모든 장점에도 불구하고 농업용 PV 시스템은 과제에 직면해 있습니다. 태양광 패널을 농지에 계획하고 통합하려면 엔지니어, 농부, 과학자 간의 긴밀한 협력이 필요합니다. 기술의 수용과 확산을 높이려면 기술 혁신, 정부 자금 지원 및 교육이 필요합니다.

농업용 PV의 미래는 밝다. 유기 태양전지와 같은 기술의 추가 개발과 지역적 요구에 대한 적응을 통해 Agri-PV는 앞으로 점점 더 큰 역할을 할 것입니다. 재생 가능 에너지와 농업의 결합은 글로벌 문제에 대한 지속 가능한 해결책을 제공할 뿐만 아니라 기후 변화 문제에 대한 농업의 회복력에도 기여합니다.

농업용 태양광 발전은 기술 혁신 그 이상입니다. 이는 우리 사회의 지속가능한 발전을 위한 열쇠입니다. 에너지와 식량의 동시 생산을 위해 토지를 지능적으로 활용함으로써 기후 보호와 식량 안보에 귀중한 기여를 합니다. 적절한 자금 조달, 연구 및 교육을 통해 Agri-PV는 농업 및 에너지 공급 분야를 지속적으로 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

부분적으로 투명한 태양광 모듈은 이미 "모델 지역 농업-태양광 발전 바덴 뷔르템베르크(Model Region Agri-Photovoltaics Baden Württemberg)"의 연구 시설에서 사용되고 있습니다.

자세한 내용은 여기를 참조하세요.

• 과일 재배를 위한 Agri-Solar: CO2 중립 과일 재배(과일 및 채소)를 위한 Baden-Württemberg 및 Rhineland-Palatinate의 Agri-PV

✔️ 태양광 개방형 공간 시스템 구축 및 조언

5️ 태양광 단지 계획 5️ 농업-태양광 구현

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