Một nhóm nghiên cứu từ Tây Ban Nha và Ý gần đây đã tiến hành một nghiên cứu về tác động của các cấu hình hệ thống khác nhau đối với máy hai mặt.hệ thống nông điệnmảng được triển khai trong các lùm ô liu. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng góc nghiêng của các mô-đun năng lượng mặt trời ảnh hưởng lớn đến hiệu suất điện, trong khi chiều cao của các mô-đun đóng vai trò quan trọng trong việc tăng năng suất nông nghiệp. Nghiên cứu đã thử nghiệm các cấu hình hệ thống khác nhau bằng cách sử dụng mô phỏng phần mềm và phương pháp dò tia để mô hình hóa chính xác cách ánh sáng tương tác với các vật thể.
Những phát hiện của nghiên cứu này rất có ý nghĩa đối với nông dân và các công ty năng lượng tái tạo đang tìm cách tích hợp năng lượng mặt trời vào hoạt động nông nghiệp của họ. Bằng cách tối ưu hóa thiết kế và bố trí các mô-đun năng lượng mặt trời, nông dân có thể tối đa hóa năng suất điện đồng thời cải thiện tốc độ tăng trưởng và năng suất cây trồng.
Trong mô phỏng của họ, thân cây có bán kính 0,25 m và cao 1 m, trong khi tán cây có bán kính 1 m và cao 1,5 m. Tổng chiều cao được coi là 2,5 m, đại diện cho chiều cao trung bình của cây ô liu trong phương pháp canh tác này. Các mô hình hai mặt được giả định có kích thước 1,755 mx 1,038 m và được đặt trên các trục có chiều cao tối thiểu là 3 m để đảm bảo chuyển động của máy thu hoạch.
Nhiệt độ được đặt ở mức 21 C và độ ẩm là 40%, với mô phỏng giả định 16 giờ ánh sáng mỗi ngày. Để tính toán năng suất của cây ô liu, người ta đã đánh giá phản ứng của quá trình đồng hóa tổng lượng carbon đối với ánh sáng hấp thụ. Điều đó cho thấy hiệu quả lượng tử của quá trình quang hợp ở cây ô liu, cho thấy chúng chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học tốt như thế nào.
Mỗi thiết lập được đo với các góc nghiêng 0, 20, 40, 60, 80 và 90 độ cũng như chiều cao của trục là 3 m, 3,5 m, 4 m và 4,5 m. Ba giống ô liu được chọn do phản ứng ánh sáng khác nhau của chúng vì chúng chiếm ưu thế ở các khu vực địa lý khác nhau. Ô liu Picual chủ yếu được tìm thấy ở Jaén, ô liu Manzanilla là loài đặc hữu của Seville của Tây Ban Nha, và ô liu Chemlali có thể được tìm thấy ở nhiều quốc gia Địa Trung Hải, đặc biệt là Tunisia.
Tỷ lệ tương đương đất cao nhất (LER), định lượng năng suất đất của sản lượng năng lượng và cây trồng kết hợp, bằng 171% sản lượng mà mỗi hệ thống sẽ sản xuất riêng lẻ nếu được triển khai riêng biệt trên cùng một khu vực. Nó đạt được ở góc nghiêng 20 độ và 3 m. LER thấp nhất đạt được ở góc 90 độ, ở độ cao 4 m.
Việc sử dụng các hệ thống nông điện đang trở nên phổ biến trong lĩnh vực năng lượng tái tạo do tiềm năng của chúng trong việc tăng cường cả sản xuất năng lượng bền vững và năng suất nông nghiệp. Bằng cách kết hợp các tấm pin mặt trời vào hoạt động nông nghiệp, nông dân có thể sản xuất năng lượng tái tạo mà không phải hy sinh những vùng đất quý giá có thể được sử dụng để trồng trọt.
