dossier sobre agrofotovoltaico
horta urbana solar – Projeto agrovoltaico em campus universitário A horta urbana Solar é um projeto multidisciplinar de investigação e de demonstração de um sistema agrovoltaico para explorar a produção combinada e sinergética de eletricidade solar e produtos agrícolas. Miguel Centeno Brito1,3, David Avelar2,3, Ivo Costa1,3, Florian Ulm2,3, Guilherme Gaspar1,3, António Vedes4, João Manita3, Jobim Convié3 1
O sistema agrovoltaico (Figura 1) está instalado no laboratório exterior de energia solar no campus da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa é uma iniciativa desenvolvida no âmbito do Laboratório Vivo para a Sustentabilidade @Ciências.
Área de cultivo
IDL; 2 CE3C; 3 FCUL; 4 IMAGE4ALL
180 m2
Culturas Perenes
Alfarrobeira, alfazema, medronheiros, pimenta perene, aveleira
Anuais
Milho, feijão
Sistema PV Potência instalada
7.14 kWp
Módulos Monofacial
12 x 375 Wp
Bifaciais
6 x 440 Wp
Inversor
6.0 kW
Tabela 1 Caraterísticas do sistema agrovoltaico.
Para analisar o sombreamento dos módulos PV no solo, a operação do sistema agrovoltaico foi simulado em ambiente SketchUp (Figura 2) para determinar as horas de sol e irradiação solar ao nível do solo nas zonas cultivadas. Figura 1 Sistema agrovoltaico no Campus Solar.
O sistema fotovoltaico (PV) tem uma potência instalada de 7,14 kWp (Tabela 1) e inclui uma string de módulos convencionais e uma string de módulos bifaciais, montados numa estrutura com alinhamento este-oeste que se eleva a 2,5 metros de altura, fixa ao solo com sapatas de cimento com 1 m2 e 50 cm de profundidade. O sistema PV tem um performance ratio de 85%, estimando-se uma produção anual de cerca de 12,3 MWh/ano. Atualmente a eletricidade solar é utilizada para satisfazer os consumos de outras experiências científicas a decorrer no laboratório, com injeção na rede de eventuais excessos de geração; no futuro próximo o sistema será integrado num sistema de autoconsumo coletivo. Por baixo da estrutura de fixação dos módulos, estão em fase de plantação cerca de 600 plantas anuais, especificamente milho e feijão e cerca de 140 plantas perenes de 5 espécies diferentes (Tabela 1). A diversidade de plantas, em termos de ciclo da vida e de estratos ocupados, foi planeada para aumentar a resiliência do sistema. O feijão e o milho têm ambos um crescimento rápido e ciclos de vida curtos, enquanto alfarrobeira, aveleira e medronheiros são árvores e arbustos de grande porte com um ciclo de vida longo. As alfazemas e pimentas como arbustos de pequeno porte têm características intermédias. 32
Figura 2 Representação esquemática do sistema agrovoltaico para simulação do sombreamento.
Foram testadas diferentes configurações, variando a inclinação e espaçamento entre módulos. Como podemos observar na Figura 3, o efeito mediano do sombreamento é de uma redução da cerca de 15% da