Αγροβολταϊκά

Τα Αγροβολταϊκά, αγροφωτοβολταϊκά, agrisolar, agrivoltaics ή ηλιακά διπλής χρήσης είναι η ταυτόχρονη χρήση εκτάσεων γης τόσο για φωτοβολταϊκά πάνελ όσο και για τη γεωργία. Η τεχνική σχεδιάστηκε αρχικά από τους Αδόλφο Γκετσμπέργκερ και Armin Zastrow το 1981. Τα Αγροβολταϊκά μπορεί να αναφέρονται σε διαφορετικές μεθόδους συνδυασμού καλλιεργειών με ηλιακά πάνελ, από συμβατικά ηλιακά πάνελ τοποθετημένα πάνω σε καλλιέργειες, μέχρι θερμοκήπια από ημιδιαφανή φωτοβολταϊκά πάνελ.

Επειδή τα φωτοβολταϊκά πάνελ και οι καλλιέργειες πρέπει να μοιράζονται το φως του ήλιου, ο σχεδιασμός των αγροβολταϊκών εγκαταστάσεων μπορεί να απαιτεί αντικατάσταση στόχων όπως η βελτιστοποίηση της απόδοσης των καλλιεργειών, η ποιότητα των καλλιεργειών και η παραγωγή ενέργειας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η απόδοση των καλλιεργειών αυξάνεται λόγω της σκιάς των φωτοβολταϊκών πάνελ, μετριάζοντας μέρος της πίεσης στα φυτά που προκαλείται από υψηλές θερμοκρασίες και ζημιές από την υπεριώδη ακτινοβολία.

 Ορισμός 
μικρογραφία|Πρόβατα κάτω από ηλιακούς συλλέκτες στο Λανάι, Χαβάη
Οι αγροβολταϊκές πρακτικές και η σχετική νομοθεσία διαφέρουν από χώρα σε χώρα. Στην Ευρώπη και την Ασία, όπου πρωτοπαρουσιάστηκε η ιδέα, ο όρος αγροβολταϊκά εφαρμόζεται σε τεχνολογία αποκλειστικής διπλής χρήσης της γης, γενικά ένα σύστημα στηριγμάτων ή καλωδίων για την ανύψωση της ηλιακής συστοιχίας περίπου πέντε μέτρα πάνω από το έδαφος, προκειμένου να επιτραπεί η γη να είναι προσπελάσιμη με αγροτικά μηχανήματα ή ένα σύστημα όπου εγκαθίστανται ηλιακά πάνελ στις στέγες των θερμοκηπίων.[ απαιτείται παραπομπή ]

Μέχρι το 2019, ορισμένοι συγγραφείς είχαν αρχίσει να χρησιμοποιούν τον όρο αγροβολταϊκά ευρύτερα, ώστε να συμπεριλάβουν οποιαδήποτε γεωργική δραστηριότητα στις υπάρχουσες συμβατικές ηλιακές συστοιχίες. Για παράδειγμα, τα πρόβατα μπορούν να βοσκηθούν ανάμεσα σε συμβατικά ηλιακά πάνελ χωρίς καμία τροποποίηση. Ομοίως, ορισμένοι αντιλαμβάνονται τα αγροβολταϊκά τόσο ευρέως ώστε να περιλαμβάνουν την απλή εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών στις στέγες αχυρώνων ή κτηνοτροφικών υπόστεγων.

 Σχέδια συστημάτων 
Υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι αγροβολταϊκών που ερευνώνται ενεργά:

 Ηλιακές συστοιχίες με χώρο μεταξύ τους για καλλιέργειες.
 Στυλωτές ηλιακές συστοιχίες πάνω από τις καλλιέργειες.
 Ηλιακές συστοιχίες θερμοκηπίου.

Και τα τρία συστήματα έχουν πολλές μεταβλητές που χρησιμοποιούνται για τη μεγιστοποίηση της ηλιακής ενέργειας που απορροφάται τόσο στα πάνελ όσο και στις καλλιέργειες. Η κύρια μεταβλητή που λαμβάνεται υπόψη για τα αγροβολταϊκά συστήματα είναι η γωνία κλίσης των ηλιακών συλλεκτών. Άλλες μεταβλητές που λαμβάνονται υπόψη για την επιλογή της θέσης του αγροβολταϊκού συστήματος είναι οι καλλιέργειες που επιλέχθηκαν, τα ύψη των πάνελ, η ηλιακή ακτινοβολία και το κλίμα της περιοχής.

Στην αρχική τους εργασία του 1982, οι Γκετσμπέργκερ και Zastrow δημοσίευσαν μια σειρά από ιδέες σχετικά με τον τρόπο βελτιστοποίησης των μελλοντικών αγροβολταϊκών εγκαταστάσεων.

 προσανατολισμός των φωτοβολταϊκών πάνελ στο νότο για σταθερά πάνελ ή ανατολικά-δυτικά πάνελ για πάνελ που περιστρέφονται σε έναν άξονα,
 απόσταση μεταξύ των φωτοβολταϊκών πάνελ για επαρκή μετάδοση φωτός στις καλλιέργειες εδάφους,
 ανύψωση της δομής στήριξης των φωτοβολταϊκών πάνελ για ομογενοποίηση των ποσοτήτων ακτινοβολίας στο έδαφος.

Οι πειραματικές εγκαταστάσεις έχουν συχνά μια γεωργική περιοχή ελέγχου. Η ζώνη ελέγχου αξιοποιείται υπό τις ίδιες συνθήκες με την αγροβολταϊκή συσκευή προκειμένου να μελετηθούν οι επιπτώσεις της συσκευής στην ανάπτυξη των καλλιεργειών.[ απαιτείται παραπομπή ]

 Σταθερά φωτοβολταϊκά πάνελ πάνω από καλλιέργειες 
Τα πιο συμβατικά συστήματα εγκαθιστούν σταθερά φωτοβολταϊκά πάνελ σε γεωργικά θερμοκήπια, πάνω από καλλιέργειες σε ανοιχτούς αγρούς ή ανάμεσα σε καλλιέργειες ανοιχτών αγρών. Είναι δυνατή η βελτιστοποίηση της εγκατάστασης τροποποιώντας την πυκνότητα των φωτοβολταϊκών πάνελ ή την κλίση των πάνελ.
μικρογραφία|Ντομάτες κάτω από ηλιακούς συλλέκτες στο Ντορνμπίρν, Αυστρία

 Κάθετα συστήματα 
Έχουν αναπτυχθεί κάθετα τοποθετημένα αγροβολταϊκά συστήματα με συστήματα φωτοβολταϊκών μονάδων διπλής όψης. Οι περισσότεροι αγροτικοί φράχτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για κάθετα αγροβολταϊκά. Συνολικά, τουλάχιστον μία φωτοβολταϊκή μονάδα μεταξύ των στύλων είναι αποδεκτή για τους περισσότερους φράχτες με 0,035 $/kWh για ράφια σε υπάρχοντα φράχτες στις ΗΠΑ. Παρόλο που η απόδοση για ένα κάθετο Φ/Β είναι μόνο 76% στραμμένο προς το νότο, η εξοικονόμηση κόστους ραφιών επιτρέπει στα αγροβολταϊκά συστήματα μετασκευής φράχτη να παράγουν συχνά ηλεκτρική ενέργεια χαμηλότερου κόστους. Για τα φωτοβολταϊκά φράχτη, οι μικρομετατροπείς είχαν καλύτερη απόδοση όταν το μήκος του φράκτη διασταύρωσης ήταν κάτω από 30 μ. ή όταν το σύστημα ήταν μικρό, ενώ οι μετατροπείς στοιχειοσειρών ήταν καλύτερη επιλογή για μεγαλύτερους φράχτες. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης δείχνουν ότι η απόσταση σειρών μεταξύ δομών διπλής όψης φωτοβολταϊκών μονάδων επηρεάζει σημαντικά τη φωτοσυνθετικά ενεργή κατανομή ακτινοβολίας. Η Next2Sun έχει εμπορευματοποιήσει τα κάθετα αγροβολταϊκά συστήματα στην Ευρώπη. Τα κάθετα φωτοβολταϊκά ράφια ανοιχτού κώδικα με βάση το ξύλο έχουν σχεδιαστεί για αγροκτήματα που είναι (i) κατασκευασμένα από τοπικά προσβάσιμα (οικιακά) ανανεώσιμα και βιώσιμα υλικά, (ii) μπορούν να κατασκευαστούν με εργαλεία χειρός από τον μέσο αγρότη στο εργοτάξιο, (iii) διαθέτει διάρκεια ζωής 25 ετών για να ταιριάζει με τις εγγυήσεις φωτοβολταϊκών και (iv) είναι δομικά σταθερό, σύμφωνα με τους καναδικούς οικοδομικούς κώδικες για να αντιμετωπίσει υψηλές ταχύτητες ανέμου και βαριά φορτία χιονιού. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το κεφαλαιουχικό κόστος του συστήματος ραφιών είναι λιγότερο ακριβό από το εμπορικό ισοδύναμο και όλα τα προηγούμενα σχέδια ραφιών με βάση το ξύλο, με ένα ενιαίο λιανικό κόστος 0,21 CAD.

 Ολοκληρωμένα συστήματα 
Ένα αυτόνομο ολοκληρωμένο σύστημα φωτοβολταϊκών πάνελ που χρησιμοποιεί υδρογέλη μπορεί να λειτουργήσει ως γεννήτρια ατμοσφαιρικού νερού, έλκοντας υδρατμούς (συνήθως τη νύχτα) για την παραγωγή φρέσκου νερού για την άρδευση των καλλιεργειών που μπορούν να εγκλειστούν κάτω από το πάνελ (εναλλακτικά μπορεί να ψύξει το πάνελ).

 Δυναμικά αγροβολταϊκά 
Το απλούστερο και παλαιότερο σύστημα κατασκευάστηκε στην Ιαπωνία χρησιμοποιώντας ένα μάλλον αδύναμο σύνολο πάνελ τοποθετημένα σε λεπτούς σωλήνες σε βάσεις χωρίς τσιμεντένια βάση. Αυτό το σύστημα είναι αποσυναρμολογούμενο και ελαφρύ και τα πάνελ μπορούν να μετακινηθούν ή να ρυθμιστούν χειροκίνητα κατά τη διάρκεια των εποχών καθώς ο αγρότης καλλιεργεί τη γη. Η απόσταση μεταξύ των φωτοβολταϊκών πάνελ είναι μεγάλη για να μειωθεί η αντίσταση στον αέρα.

Ορισμένα νεότερα σχέδια αγροβολταϊκών συστημάτων χρησιμοποιούν ένα σύστημα παρακολούθησης για την αυτόματη βελτιστοποίηση της θέσης των πάνελ για τη βελτίωση της γεωργικής παραγωγής ή της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Το 2004 ο Günter Czaloun πρότεινε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα παρακολούθησης με σύστημα σχοινιού. Τα πάνελ μπορούν να προσανατολιστούν ώστε να βελτιώνουν την παραγωγή ενέργειας ή να σκιάζουν τις καλλιέργειες ανάλογα με τις ανάγκες. Το πρώτο πρωτότυπο κατασκευάστηκε το 2007 στην Αυστρία. Η εταιρεία REM TEC ανέπτυξε αρκετές μονάδες εξοπλισμένες με συστήματα παρακολούθησης διπλού άξονα στην Ιταλία και την Κίνα. Έχουν επίσης αναπτύξει ένα ισοδύναμο σύστημα που χρησιμοποιείται για γεωργικά θερμοκήπια.[ απαιτείται παραπομπή ]

Στη Γαλλία, οι εταιρείες Sun'R και Agrivolta αναπτύσσουν συστήματα παρακολούθησης μονού άξονα. Σύμφωνα με αυτούς, τα συστήματά τους μπορούν να προσαρμοστούν στις ανάγκες των φυτών. Το σύστημα Sun'R είναι σύστημα παρακολούθησης του άξονα ανατολής-δύσης. Σύμφωνα με την εταιρεία, χρησιμοποιούνται πολύπλοκα μοντέλα ανάπτυξης φυτών, μετεωρολογικές προβλέψεις, λογισμικό υπολογισμού και βελτιστοποίησης. Η συσκευή της Agrivolta είναι εξοπλισμένη με φωτοβολταϊκά πάνελ με νότιο προσανατολισμό που μπορούν να αφαιρεθούν με συρόμενο σύστημα.[ απαιτείται παραπομπή ] Μια ιαπωνική εταιρεία έχει επίσης αναπτύξει ένα σύστημα παρακολούθησης για να ακολουθεί τον ήλιο.

Στην Ελβετία, η εταιρεία Insolight αναπτύσσει ημιδιαφανή φωτοβολταϊκά πάνελ με ενσωματωμένο σύστημα παρακολούθησης που επιτρέπει στις μονάδες να παραμένουν στατικές. Η μονάδα χρησιμοποιεί φακούς για τη συγκέντρωση του φωτός σε ηλιακές κυψέλες και ένα δυναμικό σύστημα μετάδοσης φωτός για να προσαρμόζει την ποσότητα του μεταδιδόμενου φωτός και να προσαρμόζεται στις γεωργικές ανάγκες.Solar Power Europe Agrisolar Best Practices Guidelines Version 1.0, p.43 and p.46 Case study 15

Η εταιρεία Artigianfer ανέπτυξε ένα φωτοβολταϊκό θερμοκήπιο του οποίου τα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι εγκατεστημένοι σε κινητά παντζούρια. Τα πάνελ μπορούν να ακολουθήσουν την πορεία του ήλιου κατά μήκος του άξονα ανατολής-δύσης.

Το 2015 ο Wen Liu από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας στο Χεφέι της Κίνας πρότεινε μια νέα αντίληψη αγροβολταϊκών: κυρτά γυάλινα πάνελ καλυμμένα με δίχρωμο πολυμερές φιλμ που εκπέμπει επιλεκτικά μπλε και κόκκινα μήκη κύματος που είναι απαραίτητα για τη φωτοσύνθεση. Όλα τα άλλα μήκη κύματος αντανακλώνται και συγκεντρώνονται σε ηλιακές κυψέλες για παραγωγή ενέργειας χρησιμοποιώντας ένα σύστημα διπλής παρακολούθησης. Τα φαινόμενα σκιάς που προκύπτουν από τακτικά φωτοβολταϊκά πάνελ πάνω από το πεδίο καλλιέργειας εξαλείφονται καθώς οι καλλιέργειες συνεχίζουν να λαμβάνουν το μπλε και κόκκινο μήκος κύματος που είναι απαραίτητο για τη φωτοσύνθεση. Πολλά βραβεία έχουν απονεμηθεί για αυτόν τον νέο τύπο αγροβολταϊκών, μεταξύ άλλων το βραβείο R&D100 το 2017.

Η δυσκολία τέτοιων συστημάτων είναι να βρουν τον τρόπο λειτουργίας για να διατηρήσουν την καλή ισορροπία μεταξύ των δύο τύπων παραγωγής σύμφωνα με τους στόχους του συστήματος. Ο λεπτός έλεγχος των πάνελ για την προσαρμογή της σκίασης στις ανάγκες των φυτών απαιτεί προηγμένες γεωπονικές δεξιότητες για την κατανόηση της ανάπτυξης των φυτών. Οι πειραματικές συσκευές αναπτύσσονται συνήθως σε συνεργασία με ερευνητικά κέντρα.[ απαιτείται παραπομπή ]

 Θερμοκήπια με φασματικά επιλεκτικά ηλιακά στοιχεία 
Πιθανές νέες φωτοβολταϊκές τεχνολογίες που παιρνούν τα χρώματα του φωτός που χρειάζονται τα εσωτερικά εργοστάσια, αλλά χρησιμοποιούν τα άλλα μήκη κύματος για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, θα μπορούσαν κάποια μέρα να έχουν κάποια μελλοντική χρήση στα θερμοκήπια. Υπάρχουν πρωτότυπα τέτοιων θερμοκηπίων. Τα "ημιδιαφανή" φωτοβολταϊκά πάνελ που χρησιμοποιούνται στα αγροβολταϊκά αυξάνουν την απόσταση μεταξύ των ηλιακών κυψελών και χρησιμοποιούν διαφανή πίσω φύλλα που ενισχύουν την παραγωγή τροφής παρακάτω. Σε αυτήν την επιλογή, τα σταθερά φωτοβολταϊκά πάνελ επιτρέπουν στην ανατολή-δυτική κίνηση του ήλιου να "ψεκάσει το φως του ήλιου" πάνω από τα φυτά από κάτω, μειώνοντας έτσι την "υπερέκθεση" λόγω του ημερήσιου ήλιου όπως σε διαφανή θερμοκήπια, καθώς παράγουν ηλεκτρισμό από πάνω.

 Ηλιακή βοσκή 
Ίσως η πιο εύκολη χρήση της γεωργίας και των φωτοβολταϊκών είναι να επιτρέπεται σε πρόβατα ή αγελάδεςhttps://www.mprnews.org/story/2023/11/07/farming-and-solar-landsharing-could-be-key-to-clean-energy-future να βόσκουν κάτω από φωτοβολταϊκά πάνελ. Τα πρόβατα ελέγχουν τη βλάστηση, η οποία διαφορετικά θα σκίαζε τα Φ/Β. Τα πρόβατα κάνουν ακόμη πιο ενδελεχή δουλειά από τα χλοοκοπτικά καθώς μπορούν να φτάσουν γύρω από τα πόδια των κατασκευών. Σε αντάλλαγμα, τα πρόβατα ή οι κατσίκες λαμβάνουν ζωοτροφές και ένα σκιερό μέρος για να ξεκουραστούν. Τα πρόβατα μπορεί να είναι φθηνότερα από το κούρεμα  με χλοοκοπτικά. Γενικά, οι διαχειριστές συστημάτων φωτοβολταϊκών πληρώνουν τους βοσκούς για τη μεταφορά προβάτων. Πειραματικά αγροβολταϊκά προβάτων που διαπίστωσαν ότι η χαμηλότερη μάζα βοτάνων που διατίθεται σε ηλιακούς βοσκότοπους αντισταθμίστηκε από την υψηλότερη ποιότητα χορτονομής, με αποτέλεσμα την ανάλογη ανοιξιάτικη παραγωγή αρνιού με τα ανοιχτά βοσκοτόπια. Τα Αγροβολταϊκά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη σκίαση αγελάδων. Η ηλιακή βοσκή είναι εξαιρετικά δημοφιλής στις ΗΠΑ και έχει δημιουργηθεί μια οργάνωση για να την υποστηρίξει.

 Αποτελέσματα 
Τα φωτοβολταϊκά πάνελ των αγροβολταϊκών αφαιρούν το φως και τον χώρο από τις καλλιέργειες, αλλά επηρεάζουν επίσης τις καλλιέργειες και τη γη που καλύπτουν με άλλους τρόπους. Δύο πιθανές επιπτώσεις είναι το νερό και η θερμότητα.

Σε κλίματα βόρειου γεωγραφικού πλάτους, τα αγροβολταϊκά αναμένεται να αλλάξουν το μικροκλίμα για τις καλλιέργειες τόσο θετικά όσο και αρνητικά χωρίς καθαρό όφελος, μειώνοντας την ποιότητα αυξάνοντας την υγρασία και τις ασθένειες και απαιτώντας υψηλότερη δαπάνη για φυτοφάρμακα, αλλά μετριάζοντας τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και αυξάνοντας έτσι τις αποδόσεις. Σε χώρες με χαμηλές ή ασταθείς βροχοπτώσεις, υψηλές διακυμάνσεις θερμοκρασίας και λιγότερες ευκαιρίες για τεχνητή άρδευση, τέτοια συστήματα αναμένεται να επηρεάσουν ευεργετικά την ποιότητα του μικροκλίματος.

 Νερό 
Σε πειράματα που δοκιμάζουν τα επίπεδα εξάτμισης κάτω από ηλιακούς συλλέκτες για ανθεκτικές στη σκιά καλλιέργειες αγγουριών και μαρουλιών που ποτίζονται με άρδευση σε μια έρημο της Καλιφόρνια, βρέθηκε εξοικονόμηση 14-29% στην εξάτμιση και παρόμοια έρευνα στην έρημο της Αριζόνα έδειξε εξοικονόμηση νερού κατά 50%. για ορισμένες καλλιέργειες.

 Θερμότητα 
Έγινε μελέτη για τη θερμότητα της γης, τον αέρα και τις καλλιέργειες κάτω από ηλιακούς συλλέκτες για μια καλλιεργητική περίοδο. Διαπιστώθηκε ότι ενώ ο αέρας κάτω από τα πάνελ παρέμεινε σταθερός, η γη και τα φυτά είχαν χαμηλότερες θερμοκρασίες που καταγράφηκαν.

 Πλεονεκτήματα 
Η διπλή χρήση της γης για τη γεωργία και την παραγωγή ενέργειας θα μπορούσε να αμβλύνει τον ανταγωνισμό για πόρους γης και να επιτρέψει λιγότερη πίεση για την ανάπτυξη γεωργικών εκτάσεων ή φυσικών περιοχών σε ηλιακά αγροκτήματα ή τη μετατροπή των φυσικών περιοχών σε περισσότερες γεωργικές εκτάσεις. Οι αρχικές προσομοιώσεις που πραγματοποιήθηκαν από τους Dupraz et al. το 2011, όπου επινοήθηκε για πρώτη φορά η λέξη «αγροβολταϊκά», υπολογίστηκε ότι η απόδοση χρήσης γης μπορεί να αυξηθεί κατά 60–70% (κυρίως όσον αφορά τη χρήση της ηλιακής ακτινοβολίας). Οι κεντρικές κοινωνικοπολιτικές ευκαιρίες των αγροβολταϊκών περιλαμβάνουν τη διαφοροποίηση του εισοδήματος για τους αγρότες, τις βελτιωμένες σχέσεις με την κοινότητα και την αποδοχή από τους κατασκευαστές φωτοβολταϊκών και τη ζήτηση ενέργειας και τη μείωση των εκπομπών για τον παγκόσμιο πληθυσμό.

Ένα μεγάλο πλεονέκτημα των αγροβολταϊκών είναι ότι μπορεί να ξεπεράσει το NIMBYισμό για τα φωτοβολταϊκά συστήματα, που έχει γίνει ένα πρόβλημα. Μια αμερικανική έρευνα έρευνας αξιολόγησε εάν η δημόσια υποστήριξη για την ηλιακή ανάπτυξη αυξάνεται όταν η ενέργεια και η αγροτική παραγωγή συνδυάζονται σε ένα αγροβολταϊκό σύστημα και διαπίστωσε ότι το 81,8% των ερωτηθέντων θα ήταν πιο πιθανό να υποστηρίξει την ηλιακή ανάπτυξη στην κοινότητά τους εάν ενσωματώνει τη γεωργική παραγωγή. Το μοντέλο των Dinesh et al. ισχυρίζεται ότι η αξία της ηλιακής παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας σε συνδυασμό με την ανθεκτική στη σκιά παραγωγή καλλιεργειών δημιούργησε πάνω από 30% αύξηση στην οικονομική αξία από τα αγροκτήματα που χρησιμοποιούν αγροβολταϊκά συστήματα αντί της συμβατικής γεωργίας.Harshavardhan Dinesh, Joshua M. Pearce, The potential of agrivoltaic systems, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 54, 299-308 (2016). Τα αγροβολταϊκά μπορεί να είναι ευεργετικά για τις καλοκαιρινές καλλιέργειες λόγω του μικροκλίματος που δημιουργούν και της παρενέργειας του ελέγχου της θερμότητας και της ροής του νερού. Τα Αγροβολταϊκά είναι περιβαλλοντικά ανώτερα από τα συμβατικά συστήματα γεωργίας ή φωτοβολταϊκών συστημάτων. Μια μελέτη ανάλυσης του κύκλου ζωής διαπίστωσε ότι το αγροβολταϊκό σύστημα που βασίζεται σε βοσκότοπους διαθέτει διπλή συνέργεια που κατά συνέπεια παράγει 69,3% λιγότερες εκπομπές αερίων θερμοκηπίου και απαιτεί 82,9% λιγότερη ορυκτά ενέργεια σε σύγκριση με τη μη ολοκληρωμένη παραγωγή.

Έχει αποδειχθεί αυξημένη απόδοση καλλιεργειών για ορισμένες καλλιέργειες:
 Βασιλικός
 Μπρόκολο
 Σέλινο
 Πιπεριά τεπίν
 Καλαμπόκι /αραβόσιτος
 Μαρούλι
 Χόρτο βοσκών
 Πατάτες
 Σπανάκι
 Ντομάτες
 Σιτάρι

 Μειονεκτήματα 
Ένα μειονέκτημα που συχνά αναφέρεται ως σημαντικός παράγοντας στα φωτοβολταϊκά γενικά είναι η αντικατάσταση της γεωργικής γης που παράγει τρόφιμα με ηλιακούς συλλέκτες. Οι καλλιεργήσιμες εκτάσεις είναι ο ίδιος τύπος γης στο οποίο τα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι τα πιο αποδοτικά. Παρά το γεγονός ότι επιτρέπεται να υπάρχει κάποια γεωργία στον ηλιακό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής, τα αγροβολταϊκά μπορεί να συνοδεύονται από πτώση της παραγωγής. Αν και ορισμένες καλλιέργειες σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως το μαρούλι στην Καλιφόρνια, δεν φαίνεται να επηρεάζονται από τη σκίαση όσον αφορά την απόδοση, κάποια γη θα θυσιαστεί για την τοποθέτηση δομών και εξοπλισμού συστημάτων.

Τα αγροβολταϊκά θα λειτουργήσουν καλά μόνο για φυτά που χρειάζονται σκιά και όπου το φως του ήλιου δεν είναι περιοριστικός παράγοντας. Οι σκιερές καλλιέργειες αντιπροσωπεύουν μόνο ένα μικρό ποσοστό της γεωργικής παραγωγικότητας.[ χρειάζεται προσφορά για επαλήθευση ] Για παράδειγμα, οι καλλιέργειες σιταριού δεν έχουν καλή απόδοση σε περιβάλλον χαμηλού φωτισμού και δεν είναι συμβατές με τα αγροβολταϊκά.

Τα αγροβολταϊκά θερμοκήπια είναι αναποτελεσματικά. Σε μια μελέτη, προσομοιώθηκαν θερμοκήπια με τη μισή οροφή καλυμμένη με πάνελ και η προκύπτουσα παραγωγή καλλιεργειών μειώθηκε κατά 64% και η παραγωγικότητα των πάνελ μειώθηκε κατά 84%.[ απαρχαιωμένος πηγή ]

Μια μελέτη εντόπισε εμπόδια στην υιοθέτηση των αγροβολταϊκών μεταξύ των αγροτών που περιλαμβάνουν (i) επιθυμητή βεβαιότητα μακροπρόθεσμης παραγωγικότητας γης, (ii) δυνατότητες αγοράς, (iii) δίκαιη αποζημίωση και (iv) ανάγκη για προσχεδιασμένη ευελιξία του συστήματος για την προσαρμογή διαφορετικών κλιμάκων, τύπους εργασιών και μεταβαλλόμενες γεωργικές πρακτικές.

Τα αγροβολταϊκά απαιτούν μια μεγάλη επένδυση, όχι μόνο στις ηλιακές συστοιχίες, αλλά σε διαφορετικά γεωργικά μηχανήματα και ηλεκτρική υποδομή. Η πιθανότητα τα αγροτικά μηχανήματα να βλάψουν την υποδομή μπορεί επίσης να αυξήσει τα ασφάλιστρα σε αντίθεση με τις συμβατικές ηλιακές συστοιχίες. Στη Γερμανία, το υψηλό κόστος θα μπορούσε να καταστήσει δύσκολη τη χρηματοδότηση τέτοιων συστημάτων για τους αγρότες που βασίζονται σε συμβατικά γεωργικά δάνεια, αλλά είναι πιθανό ότι στους μελλοντικούς κυβερνητικούς κανονισμούς, οι αλλαγές στην αγορά και οι επιδοτήσεις μπορεί να δημιουργήσουν μια νέα αγορά για τους επενδυτές σε τέτοια προγράμματα, εντελώς διαφορετικές ευκαιρίες χρηματοδότησης.

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι τεχνολογικά πολύπλοκα, πράγμα που σημαίνει ότι οι αγρότες δεν θα είναι σε θέση να επιδιορθώσουν ορισμένα πράγματα που μπορεί να χαλάσουν ή να καταστραφούν και απαιτούν επαρκή ομάδα επαγγελματιών. Στην περίπτωση της Γερμανίας η μέση αύξηση του κόστους εργασίας λόγω των αγροβολταϊκών συστημάτων αναμένεται να είναι περίπου 3%. Το να επιτρέπεται στα πρόβατα να βόσκουν ανάμεσα στα ηλιακά πάνελ μπορεί να είναι μια ελκυστική επιλογή για την εξαγωγή πρόσθετης γεωργικής χρήσης από τις συμβατικές ηλιακές συστοιχίες, αλλά μπορεί να μην υπάρχουν αρκετοί βοσκοί διαθέσιμοι.

 Οικονομικά 
Η σκιά που παράγεται από συστήματα που βρίσκονται στην κορυφή των καλλιεργειών μπορεί να μειώσει την παραγωγή ορισμένων καλλιεργειών, αλλά τέτοιες απώλειες μπορεί να αντισταθμιστούν από την παραγόμενη ενέργεια.[ απαιτείται παραπομπή ] Πολλά πειραματικά οικόπεδα έχουν εγκατασταθεί από διάφορους οργανισμούς σε όλο τον κόσμο, αλλά κανένα τέτοιο σύστημα δεν είναι γνωστό ότι είναι εμπορικά βιώσιμο εκτός Κίνας και Ιαπωνίας.

Ο σημαντικότερος παράγοντας για την οικονομική βιωσιμότητα των αγροβολταϊκών είναι το κόστος εγκατάστασης των φωτοβολταϊκών πάνελ.[ απαιτείται παραπομπή ] Υπολογίζεται ότι στη Γερμανία, η επιδότηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας τέτοιων έργων κατά λίγο περισσότερο από 300% ( τιμολόγια τροφοδοσίας (FIT)) μπορεί να καταστήσει τα αγροβολταϊκά συστήματα οικονομικά αποδοτικά για τους επενδυτές και, επομένως, να αποτελεί μέρος του το μελλοντικό μείγμα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Η βιομηχανία φωτοβολταϊκών δεν μπορεί να κάνει χρήση των επιδοτήσεων της Ευρωπαϊκής ΚΓΠ όταν οικοδομεί σε γεωργική γη.

 Ιστορία 
Ο Αδόλφος Γκετσμπέργκερ, ιδρυτής του Ινστιτούτου Fraunhofer το 1981, μαζί με τον Armin Zastrow, διατύπωσαν τη θεωρία για τη διπλή χρήση της αρόσιμης γης για παραγωγή ηλιακής ενέργειας και καλλιέργεια φυτών το 1982, η οποία θα αντιμετώπιζε το πρόβλημα του ανταγωνισμού για τη χρήση της αρόσιμης γης μεταξύ της παραγωγής ηλιακής ενέργειας και τις καλλιέργειες. Το σημείο κορεσμού φωτός είναι η μέγιστη ποσότητα φωτονίων που απορροφάται από ένα είδος φυτού: περισσότερα φωτόνια δεν θα αυξήσουν τον ρυθμό της φωτοσύνθεσης (βλ. επίσης φωτοαναπνοή). Αναγνωρίζοντας αυτό, ο Akira Nagashima πρότεινε επίσης συνδυασμό φωτοβολταϊκών (PV) συστημάτων και γεωργίας για τη χρήση του υπερβολικού φωτός, και ανέπτυξε τα πρώτα πρωτότυπα στην Ιαπωνία το 2004.

Ο όρος «αγροβολταϊκά» μπορεί να χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε δημοσίευση του 2011. Η έννοια έχει ονομαστεί "αγροφωτοβολταϊκά" σε μια γερμανική αναφορά, και ένας όρος που μεταφράζεται ως "κοινή χρήση ηλιακής ενέργειας" έχει χρησιμοποιηθεί στα Ιαπωνικά. Εγκαταστάσεις όπως τα φωτοβολταϊκά θερμοκήπια μπορούν να θεωρηθούν αγροβολταϊκά συστήματα.

Στην Ευρώπη, στις αρχές της δεκαετίας του 2000, κατασκευάστηκαν πειραματικά φωτοβολταϊκά θερμοκήπια, με μέρος της στέγης του θερμοκηπίου να αντικατασταθεί από φωτοβολταϊκά πάνελ. Στην Αυστρία, ένα μικρό πειραματικό αγροβολταϊκό σύστημα ανοιχτού πεδίου κατασκευάστηκε το 2007, και ακολούθησαν δύο πειράματα στην Ιταλία. Στη συνέχεια ακολούθησαν πειράματα στη Γαλλία και τη Γερμανία.

 Αγροβολταϊκά σε όλο τον κόσμο 
 Αυστρία 
ο 2004 ο Günter Czaloun πρότεινε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα παρακολούθησης με σύστημα σχοινιού. Το πρώτο πρωτότυπο κατασκευάστηκε στο Νότιο Τιρόλο το 2007 σε έκταση 0,1 εκταρίων. Η δομή του καλωδίου είναι πάνω από πέντε μέτρα πάνω από την επιφάνεια. Ένα νέο σύστημα παρουσιάστηκε στο συνέδριο Intersolar 2017 στο Μόναχο. Αυτή η τεχνολογία ενδέχεται να είναι λιγότερο δαπανηρή από άλλα συστήματα ανοιχτού πεδίου επειδή απαιτεί λιγότερο χάλυβα.

 Βέλγιο 
Ένα πιλοτικό έργο ξεκίνησε στο Βέλγιο το 2020, το οποίο θα δοκιμάσει εάν είναι βιώσιμη η καλλιέργεια αχλαδιών μεταξύ φωτοβολταϊκών πάνελ. Ένα δεύτερο πιλοτικό έργο εγκαταστάθηκε το 2021, το οποίο δοκιμάζει τις αροτραίες καλλιέργειες σε εναλλαγή καλλιεργειών, συγκρίνοντας ένα σύστημα στατικής διπλής όψης και ενός συστήματος παρακολούθησης μονού άξονα.

 Καναδάς 
Τα αγροβολταϊκά ξεκίνησαν στον Καναδά. Μεταξύ του ενός τετάρτου (vertical bifacial PV) και άνω του ενός τρίτου (single-axis tracking PV) των αναγκών ηλεκτρικής ενέργειας του Καναδά μπορούν να καλυφθούν αποκλειστικά από τα αγροβολταϊκά που χρησιμοποιούν μόνο το 1% των σημερινών γεωργικών εκτάσεων. Απαιτούνται αρκετές πολιτικές για να ξεπεραστούν τα ρυθμιστικά εμπόδια στην Αλμπέρτα και στο Οντάριο για να υποστηριχθεί η ταχεία ανάπτυξη αγροβολταϊκών στον Καναδά. Μια μη κερδοσκοπική εταιρεία, η Agrivoltaics Canada, έχει δημιουργηθεί για να διατηρήσει τους αγρότες του Καναδά στη γεωργία. Το Ivey Business School πραγματοποίησε το πρώτο αγροβολταϊκό συνέδριο στον Καναδά το 2022. Η καναδική εταιρεία φωτοβολταϊκών Heliene έθεσε στο εμπόριο ολοκληρωμένα Φ/Β θερμοκηπίου.

 Χιλή 
Τρία αγρο-φωτοβολταϊκά συστήματα ισχύος 13 kWp κατασκευάστηκαν στη Χιλή το 2017. Στόχος αυτού του έργου, που υποστηρίζεται από τη Μητροπολιτική Περιφέρεια του Σαντιάγο, ήταν η μελέτη των φυτών που μπορούν να επωφεληθούν από τη σκίαση του αγροβολταϊκού συστήματος. Η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιήθηκε για την τροφοδοσία των γεωργικών εγκαταστάσεων: καθαρισμός, συσκευασία και ψυκτική αποθήκευση γεωργικής παραγωγής και θερμοκοιτίδες για αυγά. Ένα από τα συστήματα εγκαταστάθηκε σε μια περιοχή με πολλές διακοπές ρεύματος.

 Κίνα 
Οι κινεζικές εταιρείες έχουν αναπτύξει πολλά GW ηλιακών σταθμών παραγωγής ενέργειας που συνδυάζουν τη γεωργία και την παραγωγή ηλιακής ενέργειας, είτε φωτοβολταϊκά θερμοκήπια είτε εγκαταστάσεις ανοιχτού πεδίου.

Εδώ και 30 χρόνια, το Elion Group προσπαθεί να καταπολεμήσει την ερημοποίηση στην περιοχή Kubuqi. Μεταξύ των τεχνικών που χρησιμοποιήθηκαν, εγκαταστάθηκαν αγροβολταϊκά συστήματα για την προστασία των καλλιεργειών και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.[ απαιτείται παραπομπή ] Ο Wan You-Bao έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 2007 για εξοπλισμό συστήματος σκίασης για την προστασία των καλλιεργειών στην έρημο. Οι σκιές είναι εξοπλισμένες με φωτοβολταϊκών πάνελ.

 Κροατία 
Το 2017 εγκαταστάθηκε μια κατασκευή με 500 kWp εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής ανοιχτού πεδίου κοντά στη Βιροβίτιτσα-Ποντράβινα. Οι γεωπονικές μελέτες υποστηρίζονται από το Πανεπιστήμιο του Osijek και τη σχολή γεωργικών μηχανικών της Slatina. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιείται για το αρδευτικό σύστημα και τα γεωργικά μηχανήματα. Στην αρχή οι καλλιέργειες που απαιτούν σκιά θα δοκιμαστούν κάτω από τη συσκευή.[ απαιτείται παραπομπή ]

 Δανία 
Το Τμήμα Γεωπονίας του Πανεπιστημίου του Aarhus ξεκίνησε ένα έργο μελέτης αγροβολταϊκών συστημάτων σε οπωρώνες το 2014. Το 2023 το πανεπιστήμιο υπολόγισε ότι η Ευρώπη θα μπορούσε να φιλοξενήσει 51 TW αγροβολταϊκής ισχύος, παράγοντας 71.500 TWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως (25 φορές υψηλότερη από την τρέχουσα ζήτηση ενέργειας).

 Γαλλία 
Από τις αρχές της δεκαετίας του 2000, στη Γαλλία έχουν κατασκευαστεί πειραματικά φωτοβολταϊκά θερμοκήπια. Η εταιρεία Akuo Energy αναπτύσσει την ιδέα της για το agrinergie από το 2007. Τα πρώτα τους εργοστάσια παραγωγής ενέργειας αποτελούνταν από εναλλαγή καλλιεργειών και ηλιακούς συλλέκτες. Οι νέοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι θερμοκήπια.[ απαιτείται παραπομπή ] Το 2017 η εταιρεία Tenergie ξεκίνησε την ανάπτυξη φωτοβολταϊκών θερμοκηπίων με αρχιτεκτονική που διαχέει το φως προκειμένου να μειώσει τις αντιθέσεις μεταξύ των ζωνών φωτός και των ζωνών σκιάς που δημιουργούνται από ηλιακούς συλλέκτες.

Από το 2009, οι INRA, IRSTEA και Sun'R εργάζονται στο πρόγραμμα Sun'Agri. Ένα πρώτο πρωτότυπο που εγκαταστάθηκε στο χωράφι με σταθερά πάνελ κατασκευάστηκε το 2009 σε μια επιφάνεια 0,1 εκταρίων στο Μονπελιέ. Άλλα πρωτότυπα με κινητά πάνελ ένος άξονα κατασκευάστηκαν το 2014 και το 2017. Στόχος αυτών των μελετών είναι η διαχείριση του μικροκλίματος που λαμβάνουν τα φυτά και η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, βελτιστοποιώντας τη θέση των πάνελ. και να μελετήσει πώς κατανέμεται η ακτινοβολία μεταξύ των καλλιεργειών και των φωτοβολταϊκών πάνελ. Το πρώτο αγροβολταϊκό εργοστάσιο στο ανοιχτό πεδίο του Sun'R κατασκευάστηκε την άνοιξη του 2018 στο Τρεσέρ στα Ανατολικά Πυρηναία. Αυτή η μονάδα έχει ισχύ 2,2 MWp εγκατεστημένη σε 4,5 εκτάρια αμπελώνων. Θα αξιολογήσει, σε μεγάλη κλίμακα και σε πραγματικές συνθήκες, την απόδοση του συστήματος Sun'Agri στους αμπελώνες.

Το 2016, η εταιρεία Agrivolta εξειδικεύτηκε στα αγροβολταϊκά. Μετά από ένα πρώτο πρωτότυπο που κατασκευάστηκε το 2017 στην Αιξ-αν-Προβάνς, η Agrivolta ανέπτυξε το σύστημά της σε οικόπεδο του Εθνικού Ινστιτούτου Ερευνών Οπωροκηπευτικών (Astredhor) στο Υέρ. Η Agrivolta κέρδισε πολλά βραβεία καινοτομίας. Η Agrivolta παρουσίασε την τεχνολογία της στο CES στο Λας Βέγκας το 2018.

 Γερμανία 
Το 2011 το Fraunhofer Institute ISE άρχισε να ερευνά τα αγροβολταϊκά. Η έρευνα συνεχίζεται με το έργο APV-Resola, το οποίο ξεκίνησε το 2015 και είχε προγραμματιστεί να ολοκληρωθεί το 2020. Ένα πρώτο πρωτότυπο 194,4 kWp επρόκειτο να κατασκευαστεί το 2016 από την Hilber Solar (σήμερα AgroSolar Europe)agrosolareurope.de (5. Dezember 2022) σε μια τοποθεσία 0,5 εκταρίων που ανήκει στο συνεταιριστικό αγρόκτημα Hofgemeinschaft Heggelbach στο Herdwangen. Από το 2015, η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας εξακολουθεί να μην είναι οικονομικά βιώσιμη στη Γερμανία χωρίς κρατικές επιδοτήσεις FIT. Από το 2021, τα FIT δεν είναι διαθέσιμα στη Γερμανία για αγροβολταϊκά συστήματα.

 Ινδία 
Έργα για απομονωμένες τοποθεσίες μελετώνται από το Πανεπιστήμιο Amity στη Νόιντα, στη βόρεια Ινδία. Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε το 2017 εξέτασε τις δυνατότητες των αγροβολταϊκών για αμπελώνες στην Ινδία. Το αγροβολταϊκό σύστημα που μελετάται σε αυτό το άρθρο αποτελείται από ηλιακούς συλλέκτες που παρεμβάλλονται μεταξύ των καλλιεργειών για τον περιορισμό της σκίασης στα φυτά. Αυτή η μελέτη υποστήριξε ότι το σύστημα θα μπορούσε να αυξήσει τα έσοδα (όχι τα κέρδη) των Ινδών αγροτών σε μια συγκεκριμένη περιοχή κατά 1500% (αγνοώντας το επενδυτικό κόστος).

Τον Δεκέμβριο του 2021 η Cochin International Airport Limited με την αγροβολταϊκή γεωργία του αεροδρομίου που κλιμακώθηκε σε 20 στρέμματα έγινε η μεγαλύτερη του είδους της στη χώρα.

 Ισραήλ 
Το Ερευνητικό Ινστιτούτο MIGAL Galilee (מרכז ידע גליל עליון) είναι ο ηγέτης στον τομέα των αγροβολταϊκών στο Ισραήλ. Το ινστιτούτο δημιούργησε ένα κέντρο γνώσης για τις αγροβολταϊκές τεχνολογίες και δύο ετήσια συνέδρια APV στο Ισραήλ. Το συνέδριο πραγματοποιείται σε συνεργασία με πολλούς διακεκριμένους φορείς από το Ισραήλ και από όλο τον κόσμο.

Πέρα από τις συνεχιζόμενες δραστηριότητες, το Υπουργείο Ενέργειας έχει εκδώσει χρηματοδότηση για δεκάδες πιλότους αγροβολταϊκών στο Ισραήλ προκειμένου να επιτευχθούν οι στόχοι του συνεδρίου COP27 και η MIGAL έχει αναλάβει πολλούς από αυτούς τους πιλότους, ειδικά επειδή το Ισραήλ είναι η μόνη χώρα που ερευνά και προωθεί τον τομέα των Αγροβολταϊκών σε εθνική κλίμακα και με κρατική υποστήριξη.

 Ιταλία 
Το 2009 και το 2011 τοποθετήθηκαν αγροβολταϊκά συστήματα με σταθερά πάνελ πάνω από αμπελώνες. Τα πειράματα έδειξαν ελαφρά μείωση της απόδοσης και όψιμες συγκομιδές.

Το 2009 η ιταλική εταιρεία REM TEC ανέπτυξε ένα ηλιακό σύστημα παρακολούθησης διπλού άξονα. Το 2011 και το 2012, η REM TEC κατασκεύασε αρκετά MW αγροβολταϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής ανοιχτού πεδίου. Τα φωτοβολταϊκών πάνελ είναι εγκατεστημένοι 5 μέτρα πάνω από το έδαφος για τη λειτουργία γεωργικών μηχανημάτων. Η σκιά λόγω της κάλυψης των φωτοβολταϊκών πάνελ υποστήριξε ότι ήταν μικρότερη από 15%, ώστε να ελαχιστοποιηθεί η επίδρασή της στις καλλιέργειες. Η εταιρεία διαφημίζεται ως η πρώτη που προσφέρει "αυτοματοποιημένα ολοκληρωμένα συστήματα σκίασης δικτύων στη δομή στήριξης". Η REM TEC έχει επίσης σχεδιάσει ένα ηλιακό σύστημα παρακολούθησης διπλού άξονα ενσωματωμένο στη δομή του θερμοκηπίου. Σύμφωνα με την ιστοσελίδα της εταιρείας, ο έλεγχος της θέσης των ηλιακών συλλεκτών θα βελτιστοποιούσε το μικροκλίμα του θερμοκηπίου.

Πιο πρόσφατα, η ιταλική Εθνική Υπηρεσία Νέων Τεχνολογιών, Ενέργειας και Βιώσιμης Οικονομικής Ανάπτυξης(ENEA) εγκαινίασε το εθνικό δίκτυο για βιώσιμα αγροβολταϊκά συστήματα ως μέρος της αποστολής «Πράσινη επανάσταση και οικολογική μετάβαση» του Εθνικού Σχεδίου Ανάκαμψης και Ανθεκτικότητας. Σύμφωνα με μελέτη που διεξήχθη από το ENEA και το Università Cattolica del Sacro Cuore, οι οικονομικές και περιβαλλοντικές επιδόσεις των αγροβολταϊκών συστημάτων είναι παρόμοιες με εκείνες των επίγειων φωτοβολταϊκών σταθμών. Στόχος της ENEA είναι να αυξήσει την εγκατεστημένη ισχύ κατά 30 GW. Για την ENEA, το 0,32% των ιταλικών γεωργικών εκτάσεων θα καλυφθεί από φωτοβολταϊκά συστήματα προκειμένου να επιτευχθεί το 50% των στόχων του εθνικού ενεργειακού σχεδίου.

 Ιαπωνία 
Η Ιαπωνία ήταν η πρώτη χώρα που ανέπτυξε αγροβολταϊκά ανοιχτού πεδίου όταν το 2004 ο Akira Nagashima ανέπτυξε μια αποσυναρμολογούμενη κατασκευή που δοκίμασε σε πολλές καλλιέργειες. Οι αφαιρούμενες κατασκευές επιτρέπουν στους αγρότες να αφαιρούν ή να μετακινούν εγκαταστάσεις με βάση τις αμειψισπορές και τις ανάγκες τους. Από τότε έχει αναπτυχθεί ένας αριθμός μεγαλύτερων εγκαταστάσεων με μόνιμες κατασκευές και δυναμικά συστήματα, και με ισχύ πολλών MW. Ένα εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας 35 MW, εγκατεστημένο σε 54 εκτάρια, ξεκίνησε τη λειτουργία του το 2018. Αποτελείται από πάνελ δύο μέτρα πάνω από το έδαφος στο χαμηλότερο σημείο τους, τοποθετημένα σε χαλύβδινους πασσάλους σε θεμέλια από σκυρόδεμα. Το ποσοστό σκίασης του φυτού είναι πάνω από 50%, μια τιμή υψηλότερη από τη σκίαση 30% που συναντάται συνήθως στα συστήματα Nagashima. Κάτω από τα πάνελ οι αγρότες θα καλλιεργήσουν τζίνσενγκ, ασιτάμπα και κόλιανδρο σε πλαστικές σήραγγες. Το τζίνσενγκ επιλέχθηκε επειδή απαιτεί βαθύ σχήμα. Η περιοχή χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως για την καλλιέργεια γκαζόν για γήπεδα γκολφ, αλλά επειδή το γκολφ έγινε λιγότερο δημοφιλές στην Ιαπωνία, η γεωργική γη είχε αρχίσει να εγκαταλείπεται. Το 2013 είχε δημοπρατηθεί πρόταση για ηλιακό σταθμό ισχύος 480 MW που θα κατασκευαστεί στο νησί Ukujima, μέρος του οποίου θα είναι αγροβολταϊκά. Η κατασκευή υποτίθεται ότι θα ξεκινήσει το 2019.

Για να λάβουν άδεια εκμετάλλευσης ηλιακών συλλεκτών σε καλλιέργειες, η ιαπωνική νομοθεσία απαιτεί από τους αγρότες να διατηρούν τουλάχιστον το 80% της γεωργικής παραγωγής. Οι αγρότες πρέπει να αφαιρέσουν τα πάνελ εάν ο δήμος διαπιστώσει ότι σκιάζουν πάρα πολλές καλλιέργειες. Ταυτόχρονα, η ιαπωνική κυβέρνηση χορηγεί υψηλές επιδοτήσεις, γνωστές ως FIT, για την τοπική παραγωγή ενέργειας, γεγονός που επιτρέπει στους ιδιοκτήτες γης, χρησιμοποιώντας τα μάλλον αδύναμα και ελαφριά συστήματα, να παράγουν πολύ περισσότερα έσοδα από την παραγωγή ενέργειας παρά από τη γεωργία.

 Μαλαισία 
Στη Μαλαισία, η Cypark Resources Berhad (Cypark), ο μεγαλύτερος κατασκευαστής έργων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας της Μαλαισίας, ανέθεσε το 2014 το πρώτο Agriculture Integrated Photo Voltaic Farm (AIPV) της Μαλαισίας στην Kuala Perlis. Το AIPV συνδυάζει μια ηλιακή εγκατάσταση 1 MW με γεωργικές δραστηριότητες σε 5 στρέμματα γης. Η AIPV παράγει, μεταξύ άλλων, πεπόνια, τσίλι, αγγούρια που πωλούνται στην τοπική αγορά.[ απαιτείται παραπομπή ]

Η Cypark ανέπτυξε αργότερα άλλες τέσσερις ηλιακές φάρμες ενσωματωμένες σε γεωργικές δραστηριότητες: 6MW στην Kuala Perlis με εκτροφή αιγοπροβάτων, 425KW στο Pengkalan Hulu με τοπικά λαχανικά και 4MW στο Jelebu και 11MW στην Tanah Merah με αιγοπρόβατα.[ απαιτείται παραπομπή ]

Το Universiti Putra Malaysia, το οποίο ειδικεύεται στη γεωπονία, ξεκίνησε πειράματα το 2015 σε φυτείες Orthosiphon stamineus, ένα φαρμακευτικό βότανο που συχνά ονομάζεται τσάι Java στα αγγλικά. Πρόκειται για μια σταθερή κατασκευή εγκατεστημένη σε μια πειραματική επιφάνεια περίπου 0,4 εκτάρια.

 Νότια Κορέα 
Τα αγροβολταϊκά είναι μία από τις λύσεις που μελετήθηκαν για την αύξηση του μεριδίου των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο ενεργειακό μείγμα της Κορέας.[ απαιτείται παραπομπή ] Η κυβέρνηση της Νότιας Κορέας έχει υιοθετήσει το Σχέδιο 3020 για την ενεργειακή πολιτική, με στόχο το 20% του ενεργειακού εφοδιασμού να βασίζεται σε ανανεώσιμες πηγές έως το 2030, έναντι 5% το 2017.[ απαιτείται παραπομπή ] Το 2019 ιδρύθηκε η Korea Agrivoltaic Association για την προώθηση και την ανάπτυξη της βιομηχανίας αγροβολταϊκών της Νότιας Κορέας. Η SolarFarm Ltd κατασκεύασε τον πρώτο αγροβολταϊκό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής στη Νότια Κορέα το 2016 και παρήγαγε ρύζι.

Η Νότια Κορέα έχει πολύ λίγη γεωργική γη σε σύγκριση με τα περισσότερα έθνη.[ απαιτείται παραπομπή ] Οι εθνικοί νόμοι περί ζώνων, που ονομάζονται κανονισμοί διαχωρισμού, καθιστούσαν παράνομη την κατασκευή ηλιακών πάρκων κοντά σε δρόμους ή κατοικημένες περιοχές, αυτό σήμαινε ότι τα ηλιακά πάρκα πρέπει να εγκατασταθούν σε κατά τα άλλα μη παραγωγικές βουνοπλαγιές, όπου ήταν δύσκολο να προσπελαστούν και είχαν καταστραφεί κατά τη διάρκεια καταιγίδων. Το 2017 οι κανόνες διαχωρισμού αναθεωρήθηκαν, επιτρέποντας στις κομητείες να διαμορφώσουν τους δικούς τους κανονισμούς. Από τότε έχει εγκατασταθεί ένας αριθμός αγροβολταϊκών σταθμών. Η επέκταση των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων σε όλη την ύπαιθρο έχει εξοργίσει τους κατοίκους της περιοχής και έχει οδηγήσει σε πολλές διαμαρτυρίες, καθώς τα πάνελ θεωρούνται άσχημα αισθητικά και οι άνθρωποι φοβούνται ρύπανση από τοξικά υλικά που χρησιμοποιούνται στα πάνελ ή κίνδυνο από «ηλεκτρομαγνητικά κύματα». Η αντίσταση των δυσαρεστημένων ντόπιων στη βιομηχανία έχει οδηγήσει σε αμέτρητες νομικές μάχες σε όλη τη χώρα. Ο Κιμ Τσανγκ Χαν, εκτελεστική γραμματεία της Ένωσης Αγροβολταϊκών της Κορέας, ισχυρίζεται ότι τα προβλήματα στον κλάδο προκαλούνται από τα «Fake News».

Το γερμανικό Ινστιτούτο Fraunhofer ισχυρίστηκε το 2021 ότι η κυβέρνηση της Νότιας Κορέας σχεδιάζει να κατασκευάσει 100.000 αγροβολταϊκά συστήματα σε αγροκτήματα ως συνταξιοδοτική πρόβλεψη για τους αγρότες.

 Ηνωμένες Πολιτείες 
Η SolAgra ενδιαφέρεται για το concept σε συνεργασία με το Τμήμα Γεωπονίας του Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ντέιβις. Ένας πρώτος σταθμός ηλεκτροπαραγωγής σε 0,4 εκτάρια βρίσκεται υπό ανάπτυξη. Ως έλεγχος χρησιμοποιείται έκταση 2,8 εκταρίων. Μελετώνται διάφορα είδη καλλιεργειών: μηδική, σόργο, μαρούλι, σπανάκι, παντζάρια, καρότα, σέσκουλα, ραπανάκια, πατάτες, ρόκα, μέντα, γογγύλια, κατσαρό λάχανο, μαϊντανός, κόλιανδρος, φασόλια, μπιζέλια, ασκαλώνια και μουστάρδα. Μελετώνται επίσης έργα για απομονωμένες τοποθεσίες. Τα πειραματικά συστήματα μελετώνται από πολλά πανεπιστήμια: το έργο Biosphere 2 στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνας, το έργο Stockbridge School of Agriculture(Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης στο Άμχερστ). Το Jack's Solar Garden στο Κολοράντο καλλιεργεί λαχανικά κάτω από μια σειρά 3.200 φωτοβολταϊκών πάνελ.

 Βιετνάμ 
Η Fraunhofer ISE έχει αναπτύξει το αγροβολταϊκό της σύστημα σε μια φάρμα γαρίδας που βρίσκεται στην επαρχία Bạc Liêu στο Δέλτα του Μεκόνγκ. Σύμφωνα με αυτό το ινστιτούτο, τα αποτελέσματα του πιλοτικού τους έργου δείχνουν ότι η κατανάλωση νερού έχει μειωθεί κατά 75%. Το σύστημά τους μπορεί να προσφέρει άλλα οφέλη, όπως σκίαση για τους εργαζόμενους, καθώς και χαμηλότερη και σταθερή θερμοκρασία νερού για καλύτερη ανάπτυξη της γαρίδας.

 Ελλάδα 
Στην Ελλάδα δεν υπάρχει μέχρι στιγμής κάποια αξιόλογη προσπάθεια για την δημιουργία αγροβολταϊκών. Τον Ιανουάριο του 2024 μπήκε σε δημοσιά διαβούλευση ένα νομοσχέδιο για την θεσμική αναγνώριση των αγροβολταϊκών συστημάτων.

 Παραπομπές 

 Εξωτερικοί σύνδεσμοι 
 American Solar Grazing Association
 Διάσκεψη
 Εντυπωσίασαν τους ξένους γεωπόνους τα ελληνικά αγροβολταϊκά από τη Θεσσαλονίκη