SYMBIOSIST – Van ontwerp tot implementatie, een symbiose waar PV en agricultuur een wederzijds voordelige relatie kunnen hebben
KU Leuven en imo-imomec, partners binnen EnergyVille, nemen deel aan het SYMBIOSYST project. Het is een door het Horizon Europe programma gefinancierde innovatieactie en heeft als doel synergetische oplossingen te ontwikkelen voor de integratie van fotovoltaïsche energie op landbouwgrond. In de komende vier jaar zullen demonstratiesystemen worden geïnstalleerd in Italië, Spanje en Nederland. De partners zullen werken aan nieuwe zonnemodules en montagesystemen en aan gewas- en energieopbrengstmodellen om een optimaal ontwerp voor open ruimtes en serres te verkrijgen. Ook best practices voor de planning, maatschappelijke acceptatie en optimaal energiegebruik zullen worden bestudeerd.
Met het oog om de ambitieuze Europese doelstelling van netto-nul emissie te bereiken tegen 2050 hebben we alle beschikbare instrumenten en haalbare oplossingen nodig om het aandeel van de productie van schone energie te vergroten, zonder extra milieueffecten te veroorzaken. Het slim combineren van wat we vandaag al hebben qua landbouwactiviteiten en de productie van zonne-energie uit fotovoltaïsche panelen (PV), zorgt voor een opmerkelijke opportuniteit.
Bij het concept van agrivoltaics, ook wel agri-PV genoemd, gebruik je landbouwgrond voor zowel gewasproductie als voor het opwekken van zonne-energie uit fotovoltaïsche panelen. Het is één van de onderzoeksgebieden dat de laatste jaren in opkomst is met een grote verscheidenheid aan nieuwe agri-PV-systemen.
Het SYMBIOSYST-project is een innovatieactie die gefinancieerd wordt door het ‘Horizon Europe programma’ (subsidieovereenkomst nr. 101096352) en gaat in januari 2023 van start. Het project heeft als doel om energievoorzieningsproblemen te combineren met de behoeften van de landbouwsector en het tot standbrengen van een symbiose waarbij PV en landbouw elkaar versterken. Het project zal technologische oplossingen en strategieën ontwikkelen om het concurrentievermogen van agri-PV-oplossingen in heel Europa te versterken terwijl de impact op het landschap en de omgeving tot een minimum wordt beperkt. Verder ligt de focus op het bevorderen van maatschappelijke acceptatie en belangstelling voor agri-PV-oplossingen en het aanmoedigen van verdere investeringen. SYMBIOSYST richt zich op de ontwikkeling van gestandaardiseerde kosteneffectieve oplossingen op het gebied van PV-modules, montagestructuren en exploitatie- en onderhoudspraktijken voor de specifieke behoeften van verschillende gewassen in verschillende klimaten en landschappen.
SYMBIOSYST richt zich op de ontwikkeling van gestandaardiseerde kosteneffectieve oplossingen op het gebied van PV-modules, montagestructuren en exploitatie- en onderhoudspraktijken voor de specifieke behoeften van verschillende gewassen in verschillende klimaten en landschappen. Het project zal de ontwikkelde producten en diensten demonstreren door een netwerk van agri- PVinstallaties op te zetten en te activeren. Hier zullen de bestudeerde innovatieve oplossingen bewezen worden met veldproeven in vier landbouwscenario’s die verschillen qua locatie, klimaat, omvang en soort gewas
Bijdrage van EnergyVille (KU Leuven / imo-imomec)
EnergyVille / KU Leuven zal voor het SYMBIOSYST-project predictieve modellen ontwikkelen die de groei van planten en vruchten van verschillende fruitgewassen in kaart brengen. Deze zullen fungeren als digitale twins van de gewassen in de agri-PV-productiesites om de effecten van gewijzigde microklimaten op de opbrengst en de kwaliteit van het fruit te voorspellen. De data verzameld op de demonstratielocaties doorheen Europa voedt de modellen die geïntegreerd worden in de agri-PV simulatietool. Op basis hiervan worden PV-installaties geoptimaliseerd voor specifieke locaties en gewassen.
Wat betreft elektriciteitsproductie en -verbruik zal EnergyVille / KU Leuven informatie verzamelen van de demonstratiesites en deze integreren in een bestaande simulatieomgeving. Deze omgeving wordt dan gebruikt om potentiële gebruikssituaties te modelleren, rekening houdend met de staat van het lokale elektriciteitsnet, de integratie van micronetten, nieuwe elektrische apparaten en opslagmiddelen. De resultaten van het model worden gebruikt om de economische voordelen voor de respectievelijke partijen te bepalen en de levenscyclusanalyse te ondersteunen.
EnergyVille / imec, wiens PV-activiteiten ingebed zijn in imo-imomec (een gezamenlijk onderzoeksinstituut van imec en de Universiteit Hasselt), zal in de eerste plaats bijdragen tot de ontwikkeling van op maat gemaakte PV-modules voor agri-PV-toepassingen. De ontwerpen van de PV-modules, met gevarieerde afstand tussen de cellen, zullen worden gefabriceerd, gekarakteriseerd en getest op betrouwbaarheid. Bovendien zullen nieuwe materialen, zoals lichtverstrooiende inkapselingen, spectrumverschuivende lagen (Ultraviolet naar fotosynthetisch actieve straling, UV naar PAR) en low-e coatings (voor gewasbescherming tegen vorst) worden onderzocht, wat de weg vrijmaakt voor nieuwe agri-PV modules.
Daarnaast zal EnergyVille / imo-imomec ook bijdragen aan de optische modellering en het lichtbeheer van agri-PV systemen door de ontwikkeling van een computationeel efficiënte methode voor het uitvoeren van 3D spectraal opgeloste ray tracing. Dit maakt het mogelijk om de impact van de bovenvermelde technologische innovaties op de PAR-transmissie naar de gewassen en de energieopbrengst van PV-modules te beoordelen. Tot slot zal EnergyVille / imo-imomec bijdraagen aan de ontwikkeling van geavanceerde degradatiemodellen met betrekking tot agri-PV, rekening houdend met de microklimatologische omstandigheden. Op die manier zal EnergyVille / imo-imomec bijdragen aan zowel het ontwerp als ook de realisatie van innovatieve agri-PV oplossingen
Partners
