Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Liên bang Alagoas, Brazil nghiên cứu tiềm năng của hệ thống nông nghiệp - điện mặt trời (agrivoltaic) trên các cánh đồng mía, nhận thấy trong một số điều kiện nhất định, sự kết hợp này có thể mang lại lợi ích về cả sản lượng mía lẫn sản lượng điện.
Các nhà nghiên cứu tiến hành đo lường và phân tích trên hệ thống agrivoltaic hướng nam, công suất 71,4 kW, triển khai năm 2022 trên một cánh đồng mía thuộc sở hữu của nhà máy Santa Clotilde, nằm cạnh khuôn viên trường Đại học Liên bang Alagoas, tại thành phố Maceió.
Hệ thống gồm 7 cấu trúc lắp ghép, các cấu trúc này được nâng lên khỏi mặt đất ở độ cao từ 7 - 8 mét, mỗi cấu trúc có hai hàng 15 module năng lượng mặt trời đa tinh thể với công suất đầu ra 340 W. Cơ sở này sử dụng hai bộ biến tần với công suất lần lượt là 33 kW và 40 kW.
Hệ thống cho phép thay đổi khoảng cách giữa các đơn vị kết cấu độc lập, điều này giúp điều chỉnh mức độ che bóng cho cây trồng, các nhà nghiên cứu cho biết. Cấu trúc được neo bằng các khối móng gia cố, đảm bảo độ ổn định dưới tải trọng môi trường.
Thông qua một loạt thử nghiệm và mô phỏng thực hiện bằng phần mềm PVsyst, nhóm nghiên cứu nhận thấy các module quang điện đạt trung bình 9.068 kWh mỗi tháng, hệ số công suất là 124,36 kWh/kW, tỉ lệ hiệu suất là 16,88%, với tháng tốt nhất và kém nhất lần lượt là tháng 12 và tháng 4.
Phân tích cũng cho thấy, năng suất mía trong hệ thống agrivoltaic cao hơn 43,2% so với khu vực canh tác tham chiếu không có tấm pin mặt trời, điều mà các nhà khoa học cho là do khả năng quang hợp cao hơn. Nhóm giải thích, điều này có từ chỉ số diện tích lá cao hơn trong suốt quá trình sinh trưởng ở hệ thống agrivoltaic.
Những kết quả này cũng được cho là nhờ khả năng điều chỉnh khoảng cách giữa các đơn vị và điều chỉnh mức độ che bóng trên cây trồng của hệ thống quang điện. Khám phá này được công bố trong nghiên cứu “Hệ thống nông quang điện trên cây mía - Nghiên cứu điển hình ở Brazil”, đăng trên tạp chí Energy Conversion and Management.
