Sistemas de soporte fotovoltaico de madera de oscilación vertical de código abierto
Autores: Vandewetering, Nicholas; Hayibo, Koami Soulemane; Pearce, Joshua M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sistemas de soporte fotovoltaico de madera de oscilación vertical de código abierto
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Solar
Soporte
Basado en madera
Rentable
Renovable
De código abierto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de soporte fotovoltaico (FV) bifaciales verticales ofrecen la oportunidad de emplear la agrivoltaica a gran escala en granjas que producen cultivos de campo con equipos agrícolas convencionales. Desafortunadamente, los soportes verticales comerciales y patentados son más costosos que todos los tipos de soluciones de soporte FV convencionales. Para superar estas barreras de costo, este estudio informa sobre el desarrollo de un nuevo diseño de soporte FV basado en madera. El diseño de código abierto consiste en un mecanismo de bisagra, que reduce la carga mecánica y permite que la madera se utilice como el principal material estructural, y es el primero de su tipo. Este soporte FV vertical de madera de código abierto es (i) construido con materiales renovables y sostenibles accesibles localmente, (ii) puede ser fabricado con herramientas manuales por el agricultor promedio en el lugar, (iii) posee una vida útil de 25 años para coincidir con las garantías de los FV, y (iv) es estructuralmente sólido, siguiendo los códigos de construcción canadienses para soportar altas velocidades de viento y cargas pesadas de nieve. Los resultados mostraron que el costo de capital del sistema de soporte es menos costoso que el equivalente comercial y todos los diseños de soportes de madera anteriores, con un costo minorista unitario de CAD 0.21. El LCOE del soporte es el 77% del costo de un sistema de soporte comercial equivalente utilizando costos de componentes de pequeña escala al por menor, y es un 22%, 34% y 38% menos costoso que los costos de soporte vertical metálico comercial, soporte fijo de madera y soporte de madera de inclinación estacional, respectivamente. En general, el soporte FV vertical de madera oscilante proporciona a los usuarios una alternativa de bajo costo y altamente disponible al soporte vertical metálico convencional, junto con un posible aumento en la producción de energía en áreas de alto viento gracias a su único mecanismo oscilante.
Descripción
Los sistemas de soporte fotovoltaico (FV) bifaciales verticales ofrecen la oportunidad de emplear la agrivoltaica a gran escala en granjas que producen cultivos de campo con equipos agrícolas convencionales. Desafortunadamente, los soportes verticales comerciales y patentados son más costosos que todos los tipos de soluciones de soporte FV convencionales. Para superar estas barreras de costo, este estudio informa sobre el desarrollo de un nuevo diseño de soporte FV basado en madera. El diseño de código abierto consiste en un mecanismo de bisagra, que reduce la carga mecánica y permite que la madera se utilice como el principal material estructural, y es el primero de su tipo. Este soporte FV vertical de madera de código abierto es (i) construido con materiales renovables y sostenibles accesibles localmente, (ii) puede ser fabricado con herramientas manuales por el agricultor promedio en el lugar, (iii) posee una vida útil de 25 años para coincidir con las garantías de los FV, y (iv) es estructuralmente sólido, siguiendo los códigos de construcción canadienses para soportar altas velocidades de viento y cargas pesadas de nieve. Los resultados mostraron que el costo de capital del sistema de soporte es menos costoso que el equivalente comercial y todos los diseños de soportes de madera anteriores, con un costo minorista unitario de CAD 0.21. El LCOE del soporte es el 77% del costo de un sistema de soporte comercial equivalente utilizando costos de componentes de pequeña escala al por menor, y es un 22%, 34% y 38% menos costoso que los costos de soporte vertical metálico comercial, soporte fijo de madera y soporte de madera de inclinación estacional, respectivamente. En general, el soporte FV vertical de madera oscilante proporciona a los usuarios una alternativa de bajo costo y altamente disponible al soporte vertical metálico convencional, junto con un posible aumento en la producción de energía en áreas de alto viento gracias a su único mecanismo oscilante.