En genomgång av stora kategorier av jordbruksfotovoltaik: Klassificering baserad på scenarieanpassningsförmåga

Som en typisk praxis för integrerad markanvändning klassificeras solceller i jordbruket främst baserat på kompatibiliteten mellan jordbruksscenarios egenskaper och metoder för integration av solceller. Olika kategorier har distinkta egenskaper i strukturell design, val av grödor och funktionell betoning, och bildar tillsammans ett diversifierat industriellt applikationslandskap.

Baserat på det rumsliga förhållandet mellan jordbruksscenarier och solcellssystem kan solcellsanläggningar för jordbruk delas in i mark-monterade jordbruks-komplementära solceller, anläggningsbaserade solceller för jordbruk och vattenbaserade solceller. Markmonterade-jordbruks-komplementära typer av solceller är de vanligaste. De innebär att man monterar solcellsstöd på åkermark eller svaga sluttningar och behåller det ursprungliga odlade lagret under panelerna. Den här typen är lämplig för plantering av grödor med låg-stjälk som vete och majs, eller grönsaker som tål skugga-, med kärnprincipen att uppnå kraftgenerering samtidigt som man säkerställer grundläggande solljusexponering för grödor. Anläggningsbaserade lantbrukssolceller är integrerade i anläggningar som växthus och skjul. Solcellsmoduler fungerar som takbeläggningsmaterial eller ytterligare strukturer, som både ersätter traditionella växthusfilmer för att generera elektricitet och optimerar mikroklimatet i växthuset genom reglering av ljustransmission. Den här typen används ofta i scenarier med högt-förädlingsvärde- som frukt- och grönsaksodling och produktion av blomplantor, där temperatur- och ljuskontroll är avgörande. Flytande solcellsjordbruk använder vattendrag som fiskdammar och reservoarer, och skapar solceller på vattenytan medan vattenbruket fortsätter under panelerna. Vattnets kylande effekt förbättrar energigenereringseffektiviteten hos solcellsmodulerna, samtidigt som den minskar avdunstning och algtillväxt, vilket skapar en ekologisk cykel av "solcells-vattenbrukssymbios".

Baserat på solcellsmodulernas förmåga att reglera solljus kan de kategoriseras i genomskinliga och ogenomskinliga typer. Genomskinliga typer använder semi-transparenta moduler eller gap-installerade metoder, vilket möjliggör riktad överföring av specifika våglängder av ljus, lämpliga för skugg-älskande grödor. Opaka typer syftar till att maximera energigenereringseffektiviteten och är lämpliga för grödor med lägre ljuskrav eller hög tolerans mot skuggning.

Baserat på den huvudsakliga jordbruksproduktionsmodellen kan de också delas in i betes-solcellskomplementära och skogs-solcellskomplementära typer. Den förstnämnda kombinerar solcellspaneler med betesmarker, med boskapsuppfödning som äger rum under eller runt panelerna, och använder solcellsskuggning för att minska sommarvärmens inverkan på boskapen. Den sistnämnda använder solcellspaneler i luckor i skogsmark, vilket balanserar trädtillväxt och kraftgenerering, och finns vanligtvis i glesa skogar eller områden som genomgår ekonomisk skogsomvandling. Dessa kategorier, genom exakt scenariematchning och teknikanpassning, fortsätter att utöka tillämpningsgränserna för solceller inom jordbruket.