With a need for rapid growth of renewable energy sources like photovoltaics, there will also be a competition of land. Agriculture and solar energy share the same optimum conditions of land to produce. But with a combination of the two on the same surface, a concept called agrivoltaic, that issue can be solved. This projects has investigated the possibilities of implementing an agrivoltaic system in Sweden in the near future with a focus on solar irradiation, energy production and crop selection. The decrease in solar irradiation under the panels was simulated because it is an important parameter in making these kinds of systems profitable from a crop and energy perspective. The annual energy production and energy yield was also simulated for various system designs for a comparison between the two important parameters of an agrivoltaic system. One solar fence system, a single axis tracker system and an integrated PV system was chosen for the simulations. In general, all results of agrivoltaics is location dependent due to important differences in solar irradiance and climate. The solar fence system had the best results regarding the solar irradiance, with a decrease in the range of 3-5% and 20-28 % depending on the design. Single axis trackers had a minimum 3-8 % and maximum 40-59 % and integrated PV had a minimum 42-60% and maximum 50-75 % reduction. When the annual energy was compared with a row spacing of 12 m, the solar fence has an annual energy of 1738 kWh and single axis trackers got 2812 kWh. The results indicate that depending on what is most important for the system, the recommendations are different. If energy is more important, then the single axis tracker system can be a good fit but if it is solar irradiance, the solar fence is better. Both systems should be suitable for shade tolerant crops but if experimenting with others such as field bean and barley, the solar fence is more appropriate. The results for the integrated panels designs indicates that these designs are not a good first fit for Sweden since the reduction is greater than 50 % for most designs. Since there is only one agrivoltaic system in Sweden with results on one type of crop, there is a need for more systems with different designs and crops to be able to tell the real potential of agrivoltaics is Sweden. / För att nå nationella mål om förnybara energikällor i den svenska energimixen behövs en snabbtillväxt. Regeringen har efterfrågat en strategi för att öka de förnyelsebara energikällorna framtill 2040. Det skulle innebära en ökning av solenergin och därmed också öka konkurrensen avmarkytor. Agrivoltaics är ett koncept som kombinerar solceller och jordbruk på samma yta ochdärmed är konkurrensen av markyta inte ett problem vid implementering av sådana projekt.Detta projekt har undersökt möjligheten att implementera ett agrivoltaic system i Sverigeeftersom det har blivit ett hett ämne inom solcellsindustrin. Syftet med denna studie är att tafram ett underlag för Svea Solar som kan vara till hjälp för att avgöra vilket agrivoltaic systemsom är bäst för en första implementering i Sverige beroende på solinstrålning, energiproduktionoch val av grödor. Detta inkluderade att föra en förstudie av olika befintliga agrivoltaic systemoch intervjua tidigare jordbrukskunder till Svea Solar. Den största oron bland bönderna var hurett sådant system skulle påverka skörden, energiproduktionen och därmed ekonomin. Detta varanledningen till att solinstrålning valdes som en viktig parameter att simulera. Solceller ochfotosyntesen i växter behöver solinstrålning för att producera och därför är det en viktig faktori utformningen av ett agrivoltaic system.Solinstrålningen under utvalda system och solpaneler simulerades. Energiutbytet simuleradesockså för att kunna jämföra de båda viktiga faktorerna av ett agrivoltaic system. Ett systemmed vertikala paneler (Solar fence), ett enaxlat spårsystem (Single axis tracker system) och ettintegrerat system valdes för simuleringarna. Ett integrerat system definieras genom att en delmaterial i ett system/objekt ersätts med ett annat, i detta fall solceller. Till exempel plasten somanvända i odlingstunnlar för produktion av bland annat bär.Generellt är resultaten för agrivoltaic system plastsberoende på grund av viktiga skillnader isolinstrålning och klimat. Resultaten visade hur mycket solinstrålningen och därmed också denårliga energin minskade beroende på systemdesign. De vertikala panelerna visade på bästresultat vad gäller solinstrålningen med en minsta minskning på 3-5 % och som mest 20-28 %under hela dagen beroende på design. Enaxlade spårare hade minst 3-8 % och som mest 40-59% och integrerade systemet hade minst 42-60 % och mest 50-75 % minskning avsolinstrålningen. När den årliga energiproduktionen jämfördes med ett fast radavstånd på 12 mhade de vertikala panelerna ett årligt resultat på 1738 kWh i jämförelse med det enaxladesystemet som producerade 2812 kWh.Resultaten, från simuleringen av solinstrålning, indikerar att ett vertikalt system är bäst lämpatför att experimentera med olika grödor, skuggtåliga men också mer känsliga grödor såsom kornoch åkerböna. Enaxliga spårare är ett bra alternativ med skuggtåliga grödor om elproduktionenär den viktigaste delen av systemet, då den gav goda resultat i energisimuleringen. Resultatenför de integrerade systemen indikerar att dessa konstruktioner inte passar lika bra för Sverigeeftersom minskningen av solinstrålning är markant större.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-474735 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Suuronen, Jennifer |
| Publisher | Uppsala universitet, Solcellsteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | UPTEC ES, 1650-8300 ; 22007 |
Page generated in 0.0024 seconds