D’après pv magazine International
Des scientifiques de l’Université d’État du Colorado ont mené des recherches sur le terrain sur la croissance des cultures maraîchères situées sous les modules photovoltaïques ayant une transparence variable. Ils ont ainsi étudié des films minces, des modules semi-transparents en tellurure de cadmium (St-CdTe) avec une transparence de 40 %, des modules en silicium monocristallin bifacial (BF-Si) avec une transparence de 5 % et du silicium polycristallin opaque (O-Si). ) modules avec une transparence de 0 %.
« À notre connaissance, il s’agit de la première expérience de recherche qui évalue les types de transparence des modules dans un champ de légumes irrigués », ont indiqué les scientifiques. Les résultats sont présentés dans l’article « Croissance des cultures végétales sous des modules photovoltaïques (PV) de transparences variables », publié dans Heliyon.
L’expérience a été menée sur deux saisons de croissance, 2020 et 2021. Le site d’étude était situé à Fort Collins, Colorado, États-Unis, dans un champ réservé à la recherche. Dans l’ensemble, la croissance de six légumes a été testée : le piment jalapeño, le poivron, la laitue, la courge d’été, les tomates chocolat de Tasmanie et les tomates. « Il y avait trois rangées plantées sur tout le site au nord, milieu et sud, explique le groupe. La laitue, les poivrons et les tomates ont été plantés en deux sous-rangées décalées dans des plates-bandes de 0,9 m recouvertes de paillis de plastique noir dans les rangées nord et sud. Les courges ont été plantées exclusivement dans la rangée du milieu les deux années, avec un espacement de 1,2 m au centre ».
Quant aux modules photovoltaïques, les scientifiques en ont utilisé trois de chaque type. Ils ont été installés dans une position fixe de 35 degrés face au sud, avec le bord inférieur des modules à 1 220 mm au-dessus du sol et l’arrière à une hauteur de 2 360 mm. Les modules ST-CdTe avaient une puissance nominale de 57 W, le BF-Si 360 W et l’O-Si 325 W.
« Chacune des 12 sous-parcelles de culture, comprenant à la fois des panneaux photovoltaïques et des parcelles de contrôle, s’étendait sur une largeur de 4,3 m, avec un espacement de 4,3 m entre les sous-parcelles adjacentes », ont précisé les chercheurs. En raison de la configuration du montage sur un seul poteau, l’ombre projetée par les modules se déplaçait tout au long de la journée. Grâce à cela, les cultures ont bénéficié du soleil direct tôt et tard dans la journée, avec un maximum d’ombre pendant les heures de pointe de la journée et immédiatement sous les modules.
D’après les résultats, les courges d’été des trois types de modules ont affiché des rendements nettement inférieurs à ceux de la parcelle témoin, quel que soit le type de transparence du module. Alors que dans la parcelle témoin, en plein soleil, la courge donnait 5,1 kg par plante, elle a donné 3,2 kg dans le scénario BF-Si, 3,2 kg dans le scénario O-Si et 4,1 kg dans le scénario ST-CdTe.
Les autres cultures ont donné des rendements moyens égaux ou supérieurs à ceux du témoin sous le traitement ST-CdTe transparent à 40 %, mais sans différences statistiquement significatives. Les piments jalapeño ont donné 155 g par plante en plein soleil, 161 g dans le BF-Si, 155 g dans le O-Si et 162 g dans le ST-CdTe, tandis que le poivron a donné 295 g par plante en plein soleil, 294 g dans le BF-Si, 278 g dans le O-Si et 346 g dans le ST-CdTe.
Le poids de la laitue par tête était de 105 g en plein soleil, 126 g dans la BF-Si, 111 g dans la O-Si et 129 g dans la ST-CdTe. Les tomates « Tasmanian Chocolate » contenaient en moyenne 926 g par plante en plein soleil, 1 060 g dans le BFSi, 1 069 g dans le O-Si et 1 278 g dans le ST-CdTe. Enfin, les plants de tomates « Red Racer » avaient 867 g par plante en plein soleil, 733 g dans la BF-Si, 903 g dans la O-Si et 962 g dans la ST-CdTe.
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