Un nouveau type de panneau de serre commerciale améliore la qualité de la lumière en amplifiant les couleurs bénéfiques pour les plantes et génère de l'électricité sans perte de production, selon l'entreprise qui s'est associée pour développer la technologie.
Soliculture, basée à Scotts Valley, en Californie, a réalisé plusieurs années d'essais commerciaux de croissance de plantes, notamment de légumes, de plantes ornementales, de fleurs coupées et de baies. La société a déclaré que des essais ont montré que les panneaux montés directement au-dessus de la production agricole ont des effets neutres à positifs sur la croissance des plantes.
"Solarie a développé une technologie de pointe pour la fabrication de modules solaires photovoltaïques optimisés pour les applications en serre », a déclaré Carley Corrado, directeur du développement commercial de l'entreprise.
Les cellules solaires, également appelées cellules photovoltaïques (PV) par les scientifiques, convertissent la lumière solaire directement en électricité. Le PV tire son nom du processus de conversion de la lumière (photons) en électricité (tension), appelé effet PV.
« Les plantes et les panneaux solaires ont besoin de lumière solaire, et jusqu'à présent, il n'était pas possible de faire les deux sous le même toit. Mais, grâce à la technologie exclusive de Solaria, développée au cours de la dernière décennie pour couper, enfiler et laminer des cellules photovoltaïques, les modules photovoltaïques pour serre de Solaria convertissent efficacement une partie de la lumière du soleil en électricité tout en transmettant une lumière de qualité pour la production agricole sous les modules », selon un communiqué de presse. .
Corrado a déclaré que les modules permettent aux producteurs de serres de produire de l'électricité soit pour compenser leurs propres besoins en énergie, soit de générer des revenus sur la même empreinte existante de leurs serres, « le tout sans compromettre leur productivité agricole ».
L'été dernier, Solaria, basé à Fremont, en Californie, un fournisseur de technologies de modules solaires, et Soliculture, fournisseur de systèmes photovoltaïques intégrés aux serres (GIPV) pour les producteurs de serres commerciales, ont conclu une collaboration stratégique pour les applications agricoles photovoltaïques.
Solaria fournit sa technologie de traitement cellulaire à utiliser avec la technologie de concentrateur solaire luminescent de Soliculture. Les nouveaux modules sont capables de générer de l'électricité dans un spectre lumineux modifié optimisé pour la croissance des plantes.
Liens technologiques
L'investissement en actions de Solaria dans Soliculture permet aux entreprises de combiner leurs technologies pour créer des solutions photovoltaïques pour les serres, selon le communiqué de presse.
"Ensemble, les sociétés ont réalisé leur premier projet commercial avec l'un des plus grands propriétaires et producteurs de serres commerciales du nord de la Californie", indique le communiqué. « Le système devrait générer un retour sur investissement en seulement six ans, des chiffres attractifs pour un marché agricole mondial de plus en plus exigeant. »
« Solaria est ravie de travailler avec Soliculture pour résoudre deux des problèmes les plus urgents de notre époque : la sécurité alimentaire et énergétique », a déclaré Suvi Sharma, PDG de Solaria. « Selon la Banque mondiale, nous devons produire au moins 50 pour cent de nourriture en plus d’ici 2050 pour suivre le rythme de la croissance démographique. Nous ne connaissons que trop bien l’importance cruciale de créer un avenir énergétique plus durable. Pouvoir répondre à la fois aux rendements agricoles et au changement climatique avec un seul produit est révolutionnaire.
Les deux sociétés utilisent la technologie exclusive de traitement des cellules de Solaria et la technologie de concentrateur solaire luminescent de Soliculture.
"Ensemble, ils offrent aux clients une valeur combinée de modules à haute efficacité et esthétiquement attrayants à un prix rentable avec un spectre lumineux modifié optimisé pour la croissance des plantes tout en générant simultanément de l'électricité", indique le communiqué de presse. « Ce produit répond aux besoins uniques des agriculteurs et de leurs entreprises en matière de matériau qui a des effets neutres sur les plantes mais qui génère également suffisamment d'énergie pour le rendre économiquement intéressant. Les producteurs de serres sont désormais fortement incités à intégrer le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV) dans leurs projets agricoles.
"Les agriculteurs sont les héros méconnus de notre époque, mais ils ne seront pas en mesure de répondre à la demande, à l'augmentation des coûts et à la détérioration des conditions de croissance dues au changement climatique, à moins que nous ne créions des innovations pour les aider", a déclaré Glenn Alers, président de Soliculture et PDG. « Des recherches dédiées et des années d'expérience photovoltaïque combinées ont permis à Soliculture et Solaria de fournir aux producteurs de serre un nouvel outil qui peut leur offrir l'avantage économique de la production d'énergie solaire, ainsi qu'une production agricole améliorée, sur la même empreinte. C’est l’avenir de l’énergie solaire, et elle est désormais entièrement accessible aux agriculteurs pour tirer parti des incitations, économiser de l’énergie et économiser de l’argent.
Alers a déclaré que les panneaux photovoltaïques intégrés à effet de serre (GIPV) de l'entreprise « permettent la production d'électricité directement au-dessus de la croissance des plantes. La serre offre une structure idéale pour soutenir les panneaux, donc aucun rayonnage ou support supplémentaire n'est requis, créant ainsi un emplacement idéal pour le BIPV.
Corrado a déclaré que Soliculture s'est développée à la suite de recherches menées à l'Université de Californie à Santa Cruz.
« La recherche a été financée par des subventions pendant plusieurs années », a-t-elle déclaré. "Un
L'un de nos plus grands défis a été de découper les cellules solaires en tranches et en dés pour les transformer en fines bandes. C'est une partie très coûteuse du processus. Le tranchage coûte plus cher que les panneaux solaires eux-mêmes. Solaria développait une technologie de découpage en tranches et en dés. Les machines dont ils disposent sont entièrement automatisées.
« La technologie (de Solaria) a été développée dans un but complètement différent du nôtre », a déclaré Corrado. « Ils ont découvert que nous faisions des recherches sur la culture des plantes, ce qui leur a permis d'accéder à un nouveau marché agricole, ce qui était auparavant difficile pour eux. C'est un partenariat mutuellement bénéfique.
Essais chez les producteurs
Soliculture a mené des essais de recherche avec quelques exploitants de serres californiennes, notamment des producteurs de légumes et d'herbes culinaires.
Elle a déclaré que le premier essai commercial de Soliculture avait été réalisé dans l'une des serres de Stuart Kitayama à Kitayama Brothers Farms à Watsonville, en Californie.
"Nous avons loué une serre et effectué un essai mixte de légumes, de fleurs coupées et de plantes ornementales pour connaître la réponse des plantes sous le spectre modifié de nos panneaux, par rapport à un témoin", a déclaré Corrado. « En 2015, Stuart a été le premier producteur commercial à nous acheter un système photovoltaïque intégré pour serre. »
Soliculture s'est également associée à la serre Van Wingerden près de Santa Maria, en Californie, propriété de René Van Wingerden et gérée par son fils, Ivor.
«Nous avons effectué un essai de nos panneaux rouges dans une serre de 5,000 XNUMX pieds carrés pour surveiller la production de concombres et les caractéristiques des plantes cultivées sous nos panneaux, par rapport à un contrôle de concombres cultivés sous une ligne de crête voisine avec des panneaux transparents, dans le même serre », a déclaré Corrado. « Nous avons parrainé cet essai. Ivor a partagé des ressources en termes de sélection de données, nous aidant ainsi dans l’essai.
"Nous avons constaté que les plantes sous les panneaux rouges montraient moins de signes de stress et que la récolte durait plus longtemps", a déclaré Ivor Van Wingerden à Potato Growers News. « Le système n'a finalement pas vraiment fonctionné pour nous, mais il s'en est fallu de peu. À l'avenir, j'espère qu'ils pourront rendre le coût par kilowatt un peu plus abordable, car il y a beaucoup de potentiel.»
Les informations fournies par Soliculture indiquent que les effets positifs de l'utilisation du produit vont de la maturation précoce des cultures à la résistance aux maladies et à un temps de production plus long. L'électricité générée par les panneaux pourrait compenser les besoins électriques de la serre et d'autres équipements électriquement sensibles, comme les refroidisseurs, les pompes et l'éclairage supplémentaire.
Corrado a déclaré que le « plus grand avantage » de l'utilisation du produit Soliculture/Solaria pour les producteurs « est simplement de pouvoir produire de l'électricité en utilisant leur serre comme emplacement pour les panneaux solaires. Le coût de l’énergie solaire a considérablement baissé ces dernières années. Les panneaux solaires eux-mêmes représentent un faible coût. De nos jours, le rayonnage et la main-d'œuvre pour l'installation représentent la majorité des coûts de l'énergie solaire. La structure de la serre elle-même, capable de soutenir la structure, permet de réduire les coûts. Elle a déclaré que le faible coût supplémentaire de l'installation des panneaux dans une nouvelle serre permet un temps de retour sur investissement plus court qu'une approche conventionnelle avec des panneaux solaires.
Avantages pour les cultures
D'autres avantages du système sont spécifiques à la culture cultivée.
"Dans le cas des concombres, l'un des avantages est que les plantes durent plus longtemps", a-t-elle déclaré. « Cela dépasse le cycle normal de trois mois et les plantes situées sous le panneau continuent de pousser pendant une semaine supplémentaire. Un autre avantage est la résistance aux maladies des plantes situées sous le panneau, ce qui en profite également car vous réduisez le feu vert qui arrive à la plante. Cela réduit la température de la plante.
"Normalement, si vous passez au feu rouge, vous obtenez toujours toute l'intensité du feu vert", mais cela n'entraîne pas autant de dégâts dus à une chaleur excessive", a-t-elle déclaré.
"C'est comme un néon quand vous le voyez en personne sous la lumière du soleil", a-t-elle déclaré. "Parce que nous supprimons une grande partie de la lumière verte, la plus haute intensité du spectre solaire, vous réduisez l'intensité de la lumière sur (les plantes)."
Elle a déclaré que les cultures de laitue cultivées dans le cadre du système ont « systématiquement eu une période de récolte plus précoce dans environ la moitié des variétés testées. Cela peut permettre une récolte plus précoce – environ une semaine – mais cela dépend bien sûr de la variété et des conditions.
Elle a déclaré que les efforts visant à rendre la technologie plus mobile et plus rentable se poursuivent.
"Nous sommes certainement intéressés à développer davantage une couverture végétale de notre produit", a déclaré Corrado. « Actuellement, il est prêt et dans les serres maintenant. À l'avenir, nous cherchons à développer un produit qui serait moins cher qu'une structure de serre et qui permettrait à un producteur à grande échelle de continuer à cultiver et à installer des panneaux, et en outre, de générer des revenus grâce à la vente d'électricité comme nous le faisons. nous développons notre entreprise.
Elle a déclaré que le système serait efficace dans divers contextes climatiques.
"Tout endroit bénéficiant d'une qualité solaire favorable sera favorable à notre produit", a-t-elle déclaré.
« Cela encouragerait la prolongation de la saison dans des environnements plus frais, avec des avantages similaires à ceux des tunnels. Il fournit de l’ombre tout en laissant passer la lumière photosynthétique appropriée. Il y a un avantage dans les situations où l'ombrage est nécessaire. C'est presque comme si les plantes ne sont pas ombragées à cause de la lumière continue. Cela réduit l’intensité et permet aux plantes de prospérer dans des scénarios de forte luminosité.
Elle a déclaré que des essais menés aussi loin au nord que le Canada ont montré que même en hiver, lorsque la lumière est faible, les essais sur les concombres ont donné des résultats neutres.
"Nous sommes convaincus que nos panneaux ne nuisent pas à la production", a déclaré Corrado.
Pour plus d'informations, envoyez un e-mail à info@soliculture.com.