Et internationalt forskerhold har vurderet fordelene ved at implementereagrovoltaisk system i Kenya og Tanzania.
"På trods af det enorme potentiale for PV i Østafrika, sammen med presserende behov for fødevaresikkerhed, er potentialet foragrovoltaisk systemi regionen var ikke blevet udforsket. Ikke nok med det, men nogle af vores resultater adskiller sig markant fra andre undersøgelser udført andre steder, såsom Europa, hovedsageligt på grund af forskellene i klima," sagde forskningens tilsvarende forfatter Richard Randle-Boggis. "Vi var overraskede over at se, hvor godt majs klarede sig , ikke kun fordi vi forventede lavere udbytte under solpanelernes skygge, men fordi det er så vigtig en afgrøde for regionen."
"Vi fandt også ud af, at flere afgrøder overlevede under panelerne i en varm periode, hvilket potentielt tyder på detagrovoltaisk systemkunne beskytte afgrøder mod de mere udfordrende klimaforhold, der er forudsagt for fremtiden," tilføjede Randle-Boggis. Holdet havde forventet at spare på vandforbruget, men at se det udmønte sig i "mere afgrøde pr. dråbe" med nogle afgrøder, der producerede højere udbytter, mens de brugte mindre kunstvanding "var et rigtig spændende fund."
Forskningspapiret "Harvesting the sun two times: Energy, food and water benefits from agrivoltaics in East Africa," tilgængelig iAnmeldelser af vedvarende energi,siger, at forskning i fordelene ved agrivoltaics på sammenhængen mellem mad og energi i øjeblikket mangler i Afrika syd for Sahara.
Forskningspapiret indeholder data om elektricitetsproduktion, afgrødeydelse, kunstvanding og miljøparametre indsamlet af de to systemer: et 36,6 kW off-grid-array placeret i Morogoro, det østlige Tanzania, hjemme hos landbrugsorganisationen Sustainable Agriculture Tanzania (SAT); og et 62,1 kW grid-bundet array placeret i Isinya, det sydlige Kenya, ved hovedkvarteret for landbrugsvirksomheden Latia Agribusiness Solutions (LAS).
Begge arrays blev hævet 3 m over jorden og har en paneldensitet på 50 %. De har hver 345 W solcellemoduler forbundet i grupper af tre, vippet 10 grader nord, hvilket avisen siger blev valgt for at tillade tilstrækkelig vandafstrømning og for at reducere panelsnavs. Et regnvandsopsamlingssystem med tagrender i de nedre kanter af solpanelerne blev installeret for at kanalisere regnvand og panelrensevand ind i lagertanke, som supplerede eksisterende centraliserede kunstvandingssystemer.
Mellem juni 2022 og maj 2023 genererede det tanzaniske system 12,55 MWh elektricitet, hvilket forskerne vurderer svarer til at spare 5.310 dollars om året på elektricitet fra det tanzaniske nationale elnet. I Kenya genererede systemet 30,13 MWh, svarende til 56 % af den elektricitet, som LAS forbrugte årligt. Forskerne siger, at dette er en besparelse på $5.725 i forhold til prisen på nettet, men tilføjede, at hvis det udnyttes fuldt ud, kan systemet generere besparelser på over $18,000.
Forskerne analyserede otte typer afgrødevækst på det tanzaniske sted og fire typer afgrødevækst i Kenya. Nogle afgrøder, såsom majs, mangold og bønner, trivedes under agrovoltaikken, men forskningspapiret siger, at selv de, der havde lavere udbytte, stadig genererede økonomiske afkast, der forventes for regionen.
Afgrødernes overlevelsesevne i varme perioder blev forbedret under det agrovoltaiske system. Panelskygge bidrog også til det større udbytte af nogle afgrøder og hjalp med at reducere efterspørgslen efter kunstvanding, mens høst af regnvand fra panelafstrømning reducerede vandingsbehovet yderligere. Skyggen hjalp også med at reducere vandtab oplevet gennem fordampning.
"Ved at skygge afgrøder med solpaneler skabte vi et mikroklima, der hjalp visse afgrøder med at producere mere, men de var også bedre i stand til at overleve hedebølger, og skyggen hjalp med at spare på vandet, hvilket er afgørende i en region, der er alvorligt truet af klimaændringer," sagde Professor Sue Hartley, seniorforfatter af undersøgelsen.
I sin konklusion siger forskningspapiret, at agrivoltaics, uanset om det er net-bundet eller off-grid, kan adressere flere bæredygtighedsmål i Østafrika samtidigt ved at bidrage til energisikkerhed, klimaforandringer modstandsdygtig fødevareproduktion og vandbesparelse i regionen. "Denne teknologi kan derfor tilbyde betydelige fordele for regeringer og beslutningstagere, der søger at optimere udviklingsinvesteringer for maksimal effekt," tilføjer papiret.
Men det fremhæver også, at nogle resultater i undersøgelsen står i kontrast til dem, der er fundet fra eksisterende agrovoltaikforskning i tempererede områder. "Det er vigtigt at huske, at én størrelse ikke passer til alle," sagde Dr. Richard Randle-Boggis, hovedforfatter af undersøgelsen. "Vi er nødt til at skræddersy disse systemer til specifikke steder, især i varmt og tørt klima."
Det internationale forskerhold blev ledet af University of Sheffield i samarbejde med Center for International Forestry Research and World Agroforestry og University of Arizona.
