Akademik tədqiqatlar, aydın dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 sentyabr 2026, bazar
VERİANLAMüstəqil elmi yayımçılıq
Menyunu açın və ya bağlayın
...
Home / Tətbiqi Elmlər / Enerji Tədqiqatları / Agrivoltaik Sıralarda Kölgə, Torpaq Suyu və Karbon Balansı: Sabit və Günəşi İzləyən Panellərdən İlk Sahə Tapıntıları
Enerji Tədqiqatları

Agrivoltaik Sıralarda Kölgə, Torpaq Suyu və Karbon Balansı: Sabit və Günəşi İzləyən Panellərdən İlk Sahə Tapıntıları

Bu çalışma kənd təsərrüfatı sahəsi ilə günəş enerjisi istehsalının eyni ərazi üzərində birləşdirildiyi agrivoltaik sistemlərdə panel dizaynının işıq, torpaq suyu, temperatur, bitki funksiyası, evapotranspirasiya və karbon alımı üzərindəki təsirlərini araşdırmışdır.

30/07/2026  Veri Anla 40 baxış
Agrivoltaik Sıralarda Kölgə, Torpaq Suyu və Karbon Balansı: Sabit və Günəşi İzləyən Panellərdən İlk Sahə Tapıntıları

Bu çalışma, kənd təsərrüfatı sahəsila günəş enerjisi istehsalınin eyni arazi üzərində birleştirildiği agrivoltaik sistemlərde panel dizeyninın işıq, torpaq suyu, temperatur, bitki funksiyası, evapotranspirasiya və karbon alımı üzərindəki təsirlerini incelemiştir. Wisconsin’de kurulan 2,25 MWAC tutumli araşdırma sahasında açıq səma kontrol sahəsi; sabit meylli fotovoltaik dizi və tək oxlu günəş izləmə sistemiyle müqayisə edilmişdir. Araşdırmaçılar radiasiya sensorları, dört fərqli torpaq dərinliyindəlavəi nem və temperatur ölçümleri, girdab kovariansı kuleleri, fenologiya kamera, yarpaq sahəsi və stoma keçiriciliyi ölçümlerini birlikdə kullanmıştır.

Nəticələr, günəş panellərinin araziyi təlavə biçimde daha serin və ya daha nemli hâle getirmediğini göstermiştir. Sabit eğimli panellər altında davamlı kölgə bölgələri oluşmuş, panel altındaki bazı topraklar daha serin olmasına rtormen ytorıntıın birbaşa toprtora ulmərhələması nedeniyle daha kuru kalmıştır. Panel kenarındaki damlama xətlərinda su belirli derinliklerde yoğunlaşmıştır. Təlavə əlavəsenli takip sistemi ise kölgəyi gün boyunca harəlavəet ettirmiş, panel altına ulaşan ışığı artırmış və özellikle dərin torpaq katmanlarında daha yüksək və daha homojen nem dəyərləri korumuştur.

1 Haziran–1 Ekim 2025 döneminde sabit meylli sıra üçündəlavəi ölçüm kulesinde, açıq sahə kontrolune görə kümülatif xalis CO₂ alımı %43, evapotranspirasiya %33 daha aştorı; kümülatif hiss edilən istilik axını ise %74 daha yüksək tapılmışdır. Bu müqayisə tək oxlu izləmə sırasıni değil, sabit meylli sıra ilə kontrol sahəını əhatə dairəsiaktadır. Tapıntılar ayrıca torustos başındaki biçmə və hedefli herbisid tətbiqlərından sonra karbon alımı farkının büyüdüğünü göstermiştir. Bununla belə çalışma yalnızca ilk kuruluş yılını, təlavə bir sahayı və fərqli özelliklere sahip ölçüm sahəlarını əhatə dairəsiaktadır; birbaşa məhsul vərimi, məhsul miqdarı və ya uzun dönem agrivoltaik başarısı ölçülməmişdir.

Araşdırmanın əsas sualı nedir?

Agrivoltaik sistemlerin temel amacı, güneş eləlavətriği üretimiyle tarımsal və ya əlavəolojik arazi kullanımını eyni sahəda sürdürməlavətir. Fakat panellər yalnızca eləlavətrik üreten pasif yapılar değildir. Güneş ışığının toprtora ulaşma biçimini, ytorıntı suyunun düştüğü yeri, səth sıcaklığını, hava harəlavəetlerini və bitkilərin kullanabildiği su miktarını değiştirir.

Araşdırmaçılar bu səbəbdən “Güneş paneli bulunan bir sahə daha serin və daha nemli olur mu?” şəlavəlindəlavəi təlavə yönlü bir sorudan daha ayrıntılı dört soruya odaklanmıştır:

  1. Sabit eğimli və günəşi izləyən panellər, birbaşa və dtorınık ışığın gün üçündəlavəi dtorılımını nasıl değiştirir?
  2. Panellərin kölgələməsi və ytorıntını yenidən paylaması, fərqli toprak derinliklerindəlavəi nem və sıcaklığı nasıl təsirler?
  3. Bitki örtüsü, stoma keçiriciliyi və yarpaq sahəsi panel altı, sıra arası və damlama xətti mikrohabitatlarında nasıl değişir?
  4. Bu kiçik miqyaslı fərqlilıklar, arazi ölçeğinde karbon alımı və evapotranspirasiyaa nasıl yansır?

Çalışmanın ayırt edici yönü, yalnızca panel altını açık sahəla müqayisəması; panel altı, panel kənarı, damlama xətti və sıra arası koridorları ayrı mikrohabitatlar olaraq izlemesidir. Böylece agrivoltaik arazinin təlavə bir mühit koşula sahip olmadığı, birbirinden fərqli işıq və su rejimlerinden oluşan bir mozaik olduğu gösterilmiştir.

Araşdırma sahəı və panel strukturəlavəleri

Kegonsa Research Campus agrivoltaik sahəsı, Wisconsin’de təxminən 6,7 həlavətarlık bir sahə üzərində kurulmuştur. Tesis 5.424 adet 530 W ikiüzlü fotovoltaik modulden oluşmakta; 2,87 MWDC və 2,25 MWAC nominal tutumye sahiptir. Panel səthlerinin düz izdüşümü tesis sahəının təxminən %21’ini kaplamaktadır.

DüzenəlavəTəlavənik yapıÇalışmadaki rolü
Açık gökyüzü kontrolüPanel bulunmayan bitkili referans sahəİşıq, toprak, mikroklima və arazi-atmosfer akılarının müqayisə tabanı
Sabit eğimli dizi4.800 modul; 2,54 MWDC və 2,0 MWAC; güneye dönük 25° eğim; doğu-batı sıraları; 5,3–9,7 m sıra aralığıKalıcı və məlavəânsal olaraq sabit kölgələmə rejiminin incelenmesi
Təlavə əlavəsenli izləmə sırası480 modul; 254,4 kWDC; kuzey-güney sıraları; 200 kW invərtorPanel harəlavəetinin kölgəyi, ışığı və torpaq suyunu gün üçünde yeniden dtorıtmasının incelenmesi
Yükseltilmiş sabit sıra144 modul; 76,32 kWDC; təxminən 2,3 m yer səthindən hündürlükGösterim və araşdırma altyapısı; bu çalışmada aktif olaraq izlenmemiştir

Sabit eğimli panellərin merkez əlavəseni yerden təxminən 0,76 m yüksəkliktedir. Bu aştorı açıklık, panel altındaki bitkiləre erişimi və biçmə işlemini zorlaştırmıştır. Təlavə əlavəsenli sistemde panellər güneşin konumuna görə dönerəlavə doğu və batı tarafındaki kölgə konumunu gün boyunca değiştirmiştir.

Panel sıraları üçünde hangi mikrohabitatlar izlendi?

Təlavə əlavəsenli izləmə sırasınde panel altı, sıra arası koridor, şərq damlama xətti və qərb damlama xətti izlenmiştir. Sabit eğimli dizide ise panel altı, sıra arası koridor, panelin damlama xətti və şimal kənarı ayrı ölçüm noktaları olaraq təsvir edilmişdir.

Bu konumlar iki ana fiziki müddətci ayırmaya yardımcı olmuştur:

  • İşıq dtorılımı: Panellərin birbaşa güneş ışığını engellemesi və sahəı dtorınık ışığın baskın olduğu bölgələre dönüştürmesi.
  • Ytorış dtorılımı: Ytormurun panel səthinde tutulması, panel altına daha az su ulaşması və suyun panel kenarlarında yoğunlaşması.

Çalışmanın saha yerleşim haritasında sabit, takip və yükseltilmiş panel sahəları; ölçüm kuleleri, hava istasyonları, toprak testleri və müddətkli izleme transəlavətleri birlikdə gösterilməlavətedir. Deney tasarımı şeması ise işıq, bitki, toprak və atmosfer ölçümlerinin eyni mikrohabitat strukturine btorlandığını göstərir.

Sabit və harəlavəetli panellər ışığı nasıl değiştirdi?

14 Temmuz 2025 tarihindəlavəi açık gökyüzü ölçümleri, iki panel sisteminin fərqli kölgə rejimleri oluşturduğunu göstermiştir. Sabit eğimli dizide sıra arası koridor və damlama xətti günün böyük bölümünde açık sahəa yakın işıq alırken, panel altı və şimal kənarı uzun müddət aştorı və səpələnmiş işıq koşullarında kalmıştır.

KonumGünlük PPFD (mol m-2 gün-1)Açık sahəla müqayisə
Açık sahə kontrolü53,3Referans
Sabit dizi damlama xətti54,2Kontrolün %102’si
Sabit dizi sıra arası52,6Kontrolün %99’u
Sabit dizi şimal kənarı10,3Kontrolün %19’u
Sabit dizi panel altı3,63Kontrolün %7’si
Takip dizisi sıra arası43,2Takip dizisinin en yüksək dəyəri
Takip dizisi şərq damlama xətti40,0Kölgə konumuyla gün üçünde değişmiştir
Takip dizisi qərb damlama xətti29,9Kölgə konumuyla gün üçünde değişmiştir
Takip dizisi panel altı16,6Kontrolün %31’i

Sabit eğimli dizide en aydınlık və en karanlık mikrohabitat arasındaki fark 14,9 kata ulaşmıştır. Takip dizisinde bu nisbət 2,6 kata düşmüştür. Harəlavəetli panellər panel altındaki birbaşa ışığı tamamen ortadan kaldırmamış; sabah və öğleden sonra belirli aralıklarla birbaşa ışığın panel altına girmesine izin vərmiştir.

Açık sahəda öğle saatindəlavəi ümumi PPFD 1.711 µmol m-2 s-1, birbaşa işıq 1.540 µmol m-2 s-1 səviyyəsine ulaşmıştır. Doğrudan işıq, tepe ümumi ışınımın təxminən %90’ını oluşturmuştur. Panel altındaki təxminən 100–200 µmol m-2 s-1 dəyərlər ise birbaşa ışığın böyük ölçüde kesildiği, dtorınık ışığın baskın olduğu bir rejimi temsil etmiştir.

İşıq ilə əlavəosistem karbon alımı arasında nasıl bir əlaqə bulundu?

Haziran başından əlavəim başına kadar günlük ümumi və dtorınık ışınım mevsim ilərledikçe azalmışdır. Günlük birbaşa işıq, səpələnmiş işıq, tarih və kule konumunu içeren çoklu regresyon modeli, günlük xalis əlavəosistem karbon mübadiləsindəlavəi dəyişənliğin %23,9’unu açıklamıştır.

DeğişkenNEE ilə əlaqəİstatistiksel sonuç
Doğrudan işıqHer əlavə 1 mol m-2 gün-1 üçün NEE’de +0,148 g C m-2 gün-1p < 0,001
Dtorınık işıqHer əlavə 1 mol m-2 gün-1 üçün NEE’de +0,461 g C m-2 gün-1p < 0,001
Ölçüm tarihiGün başına +0,025 g C m-2 gün-1p = 0,001
Kontrol kulesiDizi kulesine görə +0,87 g C m-2 gün-1p = 0,02

Bu analizde pozitif NEE dəyərləri net karbon alımını göstərir. Dtorınık ışığın katsayısı birbaşa ışığın katsayısından böyük olsa da ışığın təsiri kuleler arasında statistik olaraq fərqli bulunmamıştır. Araşdırmaçılar ayrıca ışığın karbon dengesindəlavəi dəyişənliğin böyük bölümünü təlavə başına açıklayamadığını vurgulamıştır. Bitki topluluğu, fenologiya, temperatur, atmosferin kurutucu təsiri və saha yönetimi de günlük karbon alışvərişini təsirlemiştir.

Temmuz sonu ilə torustos başındaki ışınım düşüşlerinde Kanada resurslı yangın dumanının rol oynayabiləceği qiymətləndirilmişdir. Ancak bulutluluk, bitki gelişimi və yönetim işlemleri eyni dönemde değiştiği üçün bu əlaqə qəti olaraq ayrıştırılmamıştır.

Panel altındaki daha serin toprak neden daha kuru kaldı?

Çalışmanın en önemli nəticələrından biri, aştorı torpaq temperaturunın her zaman yüksək torpaq nəmliyi anlamına gelmediğidir. Sabit eğimli panellər altında kölgə buxarlanma tələbini azaltmış; lakin panel səthi ytorıntıu keserəlavə suyun birbaşa panel altına ulaşmasını da engellemiştir. Ytorış kaybı, kölgənin storlayabiləceği buharlaşma tasarrufundan daha güçlü olduğunda serin fakat kuru topraklar oluşmuştur.

Mayıs–Kasım 2025 dönemindəlavəi orta həcmli su tərkibi şu şəkilde ölçülmüşdür:

Alan0–15 cm VWC (m3 m-3)46–60 cm VWC (m3 m-3)
Açık sahə kontrolü0,3610,370
Sabit eğimli dizi0,2930,206
Təlavə əlavəsenli izləmə sırası0,3410,409

Sabit eğimli dizinin 46–60 cm katmanında kontrol sahəına görə təxminən %45 daha az su depolanmıştır. Takip dizisi ise eyni derinlikte kontrolün üzərində bir orta su içeriği korumuştur. Büyüme döneminde 0–15 cm katmanındaki VWC kontrol sahəında 0,348, izləmə sırasınde 0,340 və sabit sırade 0,280 m3 m-3 olmuştur. Derin katmanda sabit sıra 0,207, izləmə sırası 0,417 m3 m-3 dəyərine ulaşmıştır.

Sabit eğimli dizide su nereye gitti?

Sabit dizidəlavəi panel altı konumu səthe yakın katmanda orta 0,190 m3 m-3 ilə en kuru konumlardan biri olmuştur. Damlama hattında ise ytorıntı panel kənarından toprtora yoğunlaşmış; büyüme döneminde 31–45 cm katmanındaki VWC 0,437 m3 m-3 səviyyəsine ulaşmıştır.

Sıra arası koridorda 46–60 cm katmanındaki orta büyüme dönemi nemi 0,113 m3 m-3 ilə sahadaki en aştorı dərin torpaq dəyəri olmuştur. Ytorışlardan sonra bazı derin sensörlerde hızlı yükseliş və hızlı düşüş görülmesi, suyun böyük məsaməler üzərindən derine taşınması və ardından boşalmasıyla uyumlu tapılmışdır.

Damlama hattında ytorıntı təsirinin bütün derinliklere hızla ulaştığı, en derin katmandaki azalmanın ise daha yavaş həqiqiləştiği gözlenmiştir. Araşdırmaçılar bunu, suyun böyük məsaməlerden hızla aştorı taşınması və daha aştorı gecirgenliğe sahip olabiləcəlavə alt katmanda yavaşlamasıyla açıklamıştır.

Takip sistemi neden daha homojen bir torpaq suyu dtorılımı oluşturdu?

Takip dizisinde doğu və batı panel kenarlarıyla sıra arası konumlar dərin torpaqta birbirine yakın yüksək nem dəyərləri göstermiştir:

  • Doğu damlama xətti: 0,454 m3 m-3
  • Batı damlama xətti: 0,436 m3 m-3
  • Sıra arası: 0,426 m3 m-3
  • Panel altı: 0,321 m3 m-3

Takip panellərinin gün üçünde dönmesi, hem kölgəyi hem de panel kənarından düşen suyun konumunu değiştirmiştir. Daha dar panel yapısı və harəlavəetli duruş, sabit panellər altında görülen müddətkli ytorıntı dışlanmasını azaltmıştır. Takip dizisi bu səbəbdən özellikle 31–60 cm katmanında daha az məlavəânsal dəyişənlik və daha yüksək su saxlaması göstermiştir.

Bu bulgu, harəlavəetli panel sisteminin bütün koşullarda tarımsal açıdan daha üstün olduğunu sübut etmir. Çalışmada izləmə sırası üçün arazi ölçeğinde karbon və evapotranspirasiya kulesi mövcud deyil. Takip sistemiyle ilgili nəticələr esas olaraq işıq, torpaq nəmliyi və temperatur sensörlerine dayanmaktadır.

Toprak sıcaklığı ne kadar değişti?

Toprak sıcaklığı nemden daha strukturli bir mevsimsel seyir göstermiştir. Mayıs–Kasım döneminde 0–15 cm katmanı kontrol sahəında orta 17,7 °C, sabit sırade 16,8 °C və izləmə sırasınde 16,6 °C olmuştur. 46–60 cm katmanında kontrol yine 17,7 °C iken panel sahəlarında 16,1–16,3 °C arasında kalmıştır.

Sabit dizi panel altı, bütün derinliklerde en serin mikrohabitat olmuştur. Bu konum 46–60 cm katmanında 15,2 °C’ye kadar düşmüştür. Büyüme döneminde panel altı sabit sıranin sıcaklığı, kontrole görə səth katmanında 2,6 °C və derin katmanda 2,9 °C daha aştorı olmuştur.

Buna rtormen eyni konum nem baxımından en avantajlı bölgə değildir. Bu sonuç, agrivoltaik tasarımda yalnızca kölgə miktarına bakmanın yeterli olmadığını; ytorıntıun panel səthinden hangi konuma yönlendirildiğinin de dəyərlendirilmesi gerəlavətiğini göstərir.

Karbon, su və enerji akıları nasıl değişti?

Arazi-atmosfer alışvərişi, sabit meylli sıra üçünde və açık kontrol sahəında bulunan iki girdab kovariansı kulesiyle ölçülmüşdür. Bu kuleler saniyəde 10 ölçümle üç boyutlu rüzgârı, CO₂ və su buharı yoğunluğunu kaydetmiştir. Verilər yarım saatlik akılara dönüştürülmüş; aştorı kaliteli ölçümler çıkarılmıştır.

1 Haziran–1 Ekim 2025 döneminin kümülatif nəticələrı şöyledir:

ÖlçütSabit dizi–kontrol farkıBilimsel anlamı
Net CO₂ alımı%43 daha aştorıDizi üçündəlavəi bitki-toprak sistemi sezon boyunca daha az net karbon almıştır
Evapotranspirasiya%33 daha aştorıDizi sahəından atmosfere daha az su aktarılmıştır
Duyulur ısı akısı%74 daha yüksəkEnerji dtorılımı buharlaşmalı soğumadan atmosferi birbaşa ısıtan akıya kaymıştır

En böyük farklar öğle saatlerinde ortaya çıkmıştır. Kontrol sahəı daha yüksək karbon alımı və evapotranspirasiya gösterirken, sabit sıra sahəı daha aştorı gizli istilik və daha yüksək hiss edilən istilik axınına sahip olmuştur.

Bu sonuç, panel sahəının mutlaka daha sıcak hava oluşturduğu mənasına gəlmir. Günlük orta hava sıcaklığı iki saha arasında oldukça benzer kalmıştır. On metre yüksəkliktəlavəi dizi ölçümü ilə kontrol arasındaki günlük temperatur RMSD dəyəri 0,17 °C’dir. Ancak dizi sahəındaki btorıl nem genel olaraq daha aştorıtür; kontrol sahəının nemi diziye görə ölçüm yüksəkliğine btorlı olaraq orta 1,8–3,8 yüzde puan daha yüksək tapılmışdır.

Eləlavətrik üretimi enerji bsahəsıne nasıl dâhil edildi?

Fotovoltaik panellər gelen güneş enerjisinin bir bölümünü eləlavətrik enerjisine dönüştürdüğü üçün yalnızca ısı akılarını ümumiak enerji bsahəsıni əlavəsik bırakabilir. Araşdırmaçılar sabit sıranin eləlavətrik istehsalıni birbaşa sayaç vərisi yerine ölçülen qısa dalğa radiasiyası və hava sıcaklığına dayanan PVWatts btorıntısıyla tahmin etmiştir:

\[ P_{dc}=\left(\frac{SW_{in}}{G_{ref}}\right)P_{dc0}\left[1+\gamma\left(T_{cell}-T_{ref}\right)\right](1-L) \]

\[ T_{cell}=T_{amb}+\left(\frac{NOCT-20}{800}\right)SW_{in} \]

Burada \(P_{dc}\), tahmin edilən doğru akım gücünü; \(SW_{in}\), ölçülen gelen qısa dalğa radiasiyasıı; \(G_{ref}=1000\) W m-2, referans ışınımı; \(P_{dc0}\), sistemin nominal doğru akım tutumsini; \(\gamma=-0,0037\) °C-1, modul temperatur katsayısını; \(T_{cell}\), hüceyrə sıcaklığını; \(T_{ref}=25\) °C, referans sıcaklığını; \(L=0,1408\), sistem itkilarını və \(NOCT=45\) °C, nominal çalışma hüceyrəsi sıcaklığını təmsil edir.

Bu üsulle büyüme dönemindəlavəi orta eləlavətrik enerjisi akı yoğunluğu 7,1 W m-2 olaraq hesablanmışdır. PVWatts’ın uzun dönem iklim vərisine dayanan dəyəri 7,7 W m-2 olmuştur.

Eləlavətrik üretimi hesaba katılmadan sabit sıra sahəındaki orta enerji bsahəsı boşluğu 36,1 W m-2, yani net ışınımın %26,7’sidir. Tahmini eləlavətrik istehsalı əlavəlendiğinde açık 29,1 W m-2 və %21,5 səviyyəsine düşmüştür. Kontrol sahəındaki açık ise 9,3 W m-2, yani net ışınımın %7,8’i olmuştur. Dizi sahəındaki daha yüksək kapanmama nisbəti, heterojen səth və ölçüm belirsizliğinin nəticələrın yorumlanmasında dikkate alınması gerəlavətiğini göstərir.

Bitki topluluğu və bitki fizyolojisi ne gösterdi?

Sahada 13 enliyarpaqlı otsu bitki və 6 çim türü olmak üzere ümumi 19 takson belirlenmiştir. Bitki topluluğu böyük ölçüde C3 fotosintetik yola sahip enliyarpaqlı türlerden oluşmuştur. Tarla köygöçüreni, Kanada şifaotu və qış çovdarı gözlemlerin %55’inde görülerəlavə en sık kaydedilən türler olmuştur. Kırmızı yonca %40, sirken %35 nisbətinda kaydedilmiştir.

Takip dizisinde C3 və enliyarpaqlı türlerin nisbəti daha yüksək, sabit sırade ise çim və C4 türlerinin katkısı bir miktar daha fazla olmuştur. Ancak bunlar yeni kurulmuş bitki örtüyünün ilk yıl nəticələrıdır. Topluluk henüz sabit bir agrivoltaik bitki örtüyünü temsil etmeməlavətedir.

Stoma ilətkenliğinin özellikle sabit sırade torpaq nəmliyinden çok işıq dtorılımını izlediği görülmüşdür. Kalıcı kölgə altındaki yapraklarda ilətkenlik daha aştorı kalmıştır. Yaprak sahə indəlavəsi de genel olaraq panel altında sıra arasına görə daha aştorı olmuştur; lakin nümunəe tarihleri sınırlı olduğu üçün bu dəyişənin məlavəânsal yapısı torpaq nəmliyi və stoma keçiriciliyi kadar belirgin değildir.

Biçme və herbisid tətbiqsı nəticələrı neden təsirledi?

Saha, Ekim 2024’te yerli ot və otşəkilli növlər ilə qış çovdarı karışımıyla əlavəilmiş; Mayıs və Eylül 2025’te yeniden toxumlanmışdır. Temmuz başında və torustos başında biçmə yapılmıştır. Sabit panellərin altında biçmə əlavəipmanının erişimi zorlaştığı üçün qanqal türleri yoğunlaşmış və torustos başı ilə ortası arasında hedefli qlifosat tətbiqsı yapılmıştır.

Kümülatif karbon alımındaki en güçlü ayrışma bu yönetim döneminden sonra ortaya çıkmıştır. Sabit dizi sahəının karbon alımı böyük ölçüde yataylaşırken kontrol sahəı eylül ayına kadar karbon biriktirmeye devam etmiştir.

Bu zamanlama, yönetim müdahalelerinin ilk yıl karbon dengesi üzərində mikroklimayla qarşılaştırılabilir böyüklükte təsirler oluşturabiləceğini düşündürməlavətedir. Ancak biçmə və herbisid ayrı bir kontrollü təcrübə olaraq uygulanmadığı üçün karbon farkının ne kadarının kölgələməden, ne kadarının bitki yönetiminden resurslandığı qəti olaraq ayrıştırılamamıştır.

Çalışma neyi göstərir?

  • Agrivoltaik sahəlar təlavə biçimli bir mikroklimaya sahip değildir; panel altı, sıra arası və damlama xətti fərqli işıq-su koşulları oluşturur.
  • Sabit eğimli panellər kalıcı və güçlü işıq fərqlilıkları üretir.
  • Güneşi takip eden panellər kölgəyi zamana yayarak panel altındaki günlük ışığı artırabilir və aşırı mikrohabitat farklarını azaltabilir.
  • Panel altındaki serinlik, ytorıntı girişi kesiliyorsa daha yüksək torpaq nəmliyi storlamayabilir.
  • Panel kenarlarından yoğunlaşan su belirli toprak derinliklerini ıslatabilir; fakat bu vəziyyət bütün profilin daha nemli olactorı mənasına gəlmir.
  • Sabit dizi sahəında daha aştorı evapotranspirasiya, daha aştorı net karbon alımı və daha yüksək hiss edilən istilik axını birlikdə görülmüşdür.
  • Biçme, alaq otu kontrolü və əlavəipman erişimi agrivoltaik sistemin əlavəolojik performansının ayrılmaz parçalarıdır.

Çalışma neyi göstermeməlavətedir?

  • Çalışma birbaşa gıda ürünü vərimi və ya məhsul miqdarı ölçmemiştir.
  • Daha aştorı xalis CO₂ alımı, belirli bir ürünün vəriminin tam olaraq %43 düştüğü mənasına gəlmir.
  • Takip dizisinin arazi ölçeğinde karbon alımı və ya evapotranspirasiyau sabit sıraden daha iyi bulunmuş değildir; takip sahəında qarşılaştırılabilir bir akı kulesi mövcud deyil.
  • Eləlavətrik üretimi panel tipleri arasında birbaşa qarşılaştırılmamıştır.
  • Təlavə yıllık nəticələr uzunmüddətli torpaq suyu, bitki icması, yer altı suyu və ya tarımsal üretim təsirini kanıtlamaz.
  • Gözlenen farkların tamamı yalnızca fotovoltaik panelləre btorlanamaz; kontrol və dizi sahəları bitki örtüyü, ölçüm yüksəkliği, təsir sahəı və enerji bsahəsı btorlanması bakımından fərqlidır.
  • Wisconsin nəticələrı Türkiyədəki bütün iklimlere, ürünlere və ya panel tasarımlarına birbaşa aktarılamaz.

Türkiyə baxımından neden önəmlidir?

Çalışmanın Türkiyə baxımından en güçlü yönü, “panellər su tasarrufu storlar” və ya “kölgə vərimi düşürür” gibi təlavə yönlü fərziyyələr yerine ölçülebilir bir saha dəyərlendirme çərçivəsi sunmasıdır. Türkiyədəki agrivoltaik projelerde yalnızca orta torpaq temperaturu və ya təlavə bir nem sensörü kullanmak, panel sıraları üçündəlavəi önemli farkları gizleyebilir.

Araşdırmadaki tasarım Türkiyədə kurulacak deneme sahəlarına şu biçimde uyarlanabilir:

  • Sabit və harəlavəetli panel sistemleri eyni toprak və bitki koşullarında qarşılaştırılabilir.
  • Panel altı, sıra arası və damlama xəttina ayrı nem, temperatur və işıq sensörleri kurulabilir.
  • Toprak suyu yalnızca səthde değil, en az 60 cm derinliğe kadar izlenebilir.
  • Ytorış, evapotranspirasiya, karbon alımı, ürün və ya biyokütle vərimi və eləlavətrik istehsalı birlikdə dəyərlendiriləbilir.
  • Biçme, otlatma, alaq otu kontrolü və makine erişimi gibi yönetim olayları ölçüm kayıtlarıyla eşleştiriləbilir.

Bu yaklaşım, Türkiyədəki agrivoltaik tasarımın yalnızca eləlavətrik istehsalıne görə değil; bitki üçün kullanılabilir işıq, ytorıntıın toprtora dtorılımı, suvarma tələbi, kənd təsərrüfatı mexanizasiyası və uzunmüddətli torpaq suyu bakımından da dəyərlendirilmesini storlayabilir. Ancak yerli ürün, toprak, iklim və panel geometrisi üçün ayrı saha doğrulaması lazımdır.

Çalışmanın Metodu və Tapıntıları

Ölçüm və vəri ümumia strukturi

Ölçüm grubuÜsul və cihazZamansal və ya məlavəânsal əhatə dairəsi
İşıq ortamıAçık sahəda kölgə bantlı piranometr; dizi üçünde səlavəiz LI-COR LI-191R çizgisel kuantum sensörüKontrol, panel altı, panel kənarı, damlama xətti və sıra arası; sensörler təxminən 1 m yüksəkte
Toprak nemi və sıcaklığıAynı noktalara yerleştirilmiş müddətkli nem və temperatur sensörleri0–15, 16–30, 31–45 və 46–60 cm; 10 dakikalık kayıt
Atmosfer və əlavəosistem akılarıCampbell Scientific IRGASON və CR6 vəri kaydedici; EddyPro vəri işlemeRüzgâr, CO₂ və H₂O 10 Hz; yarım saatlik akılar; sabit sıra və kontrol kuleleri
Bitki fenologiyasiStarDot NetCamLivə 2 RGB fenologiya kamera30 dakikada bir görüntü
Yaprak sahəıLI-COR LAI-2200CPanel sıralarını kesen saha transəlavətleri
Stoma ilətkenliğiDecagon Devices SC-1 porometrPanel altı, sıra arası və damlama xətti konumları
CO₂ asimilasyonu və H₂O akısıLI-COR LI-6400 və LI-7810Yaprak və örtü səviyyəsi sahə kampaniyaları
Yüzeye yakın nem və temperaturDelta-T ML2x probu, HH2 kaydedici və FLIR TG54 kızılötesi termometreSensör desenlerini sahə ölçmələriyle kontrol etməlavə üçün
Bitki topluluğu0,5 m² nümunəe kareleriHer panel tipinde səlavəiz təlavərar

Akı vərilərinin işlenmesi

  • EddyPro kalite bayrtorı 2 olan aştorı kaliteli akı ölçümleri çıkarılmıştır.
  • Arka arkaya en fazla beş yarım saatlik əlavəsik dönem xətti enterpolasyonla doldurulmuştur.
  • Daha uzun vəri boşlukları doldurulmadan bırakılmıştır.
  • Eləlavətrik üretimi, sabit sıranin ölçülen qısa dalğa radiasiyasıı və hava sıcaklığı kullanılarak PVWatts denklemiyle tahmin edilmiştir.
  • Kümülatif NEE qrafiklerinde pozitif dəyərlər net əlavəosistem CO₂ alımını göstərir.

Temel kəmiyyət tapıntılar

BulguSayısal sonuçKapsam
Sabit panel altındaki günlük işıq3,63 mol m-2 gün-1; kontrolün %7’si14 Temmuz 2025 açık gökyüzü günü
Takip paneli altındaki günlük işıq16,6 mol m-2 gün-1; kontrolün %31’i14 Temmuz 2025 açık gökyüzü günü
Mikrohabitat işıq farkıSabit dizide 14,9 kat; izləmə sırasınde 2,6 katEn aydınlık və en karanlık konum müqayisəsı
Derin torpaq nəmliyiKontrol 0,370; sabit 0,206; takip 0,409 m3 m-346–60 cm, Mayıs–Kasım ortası
En aştorı derin nem0,113 m3 m-3Sabit dizi sıra arası, büyüme dönemi
En yüksək belirtilən derin takip nemi0,454 m3 m-3Takip dizisi şərq damlama xətti, 46–60 cm
Panel altı temperatur farkıKontrolden 2,6 °C və 2,9 °C daha aştorıSabit panel altı, sırasıyla 0–15 və 46–60 cm
Kümülatif xalis CO₂ alımı%43 daha aştorıSabit dizi kulesi–kontrol, 1 Haziran–1 Ekim
Kümülatif evapotranspirasiya%33 daha aştorıSabit dizi kulesi–kontrol, 1 Haziran–1 Ekim
Kümülatif duyulur ısı%74 daha yüksəkSabit dizi kulesi–kontrol, 1 Haziran–1 Ekim
Enerji dengesi kapanmama nisbətiKontrol %7,8; sabit sıra eləlavətrik hesaba katıldıktan sonra %21,5Haziran–əlavəim ortası

Güclü tərəflər

  • Araşdırma həqiqi və faal bir fotovoltaik sahada yürütülmüştür.
  • Sabit və harəlavəetli panel geometriləri eyni kampüs üçündəlavəi benzer meteorolojik koşullarda araşdırılmışdır.
  • İşıq, toprak, bitki və atmosfer ölçümleri ortak mikrohabitat yapısında birleştirilmiştir.
  • Toprak nemi dört derinlikte və yüksək zaman çözünürlüğünde izlenmiştir.
  • Arazi ölçeğindəlavəi karbon və su akıları, yaprak və mikrohabitat ölçümleriyle birlikdə qiymətləndirilmişdir.
  • Biçme və herbisid gibi yönetim olayları zaman seriləri üzərində işaretlenmiştir.
  • Ham və ya az işlenmiş vərilər, keyfiyyət nəzarətli ürünler, metaməlumatlar və məlumat lüğətləri açık erişimli bir arşivde sunulmuştur.

Məhdudiyyətlər

  • Çalışma yalnızca ilk kuruluş və büyüme sezonunu əhatə dairəsiaktadır.
  • Təlavə bir saha, bir sabit sıra, bir izləmə sırası və bir kontrol sahəı istifadə edilmişdir; müstəqil panel dizisi təlavərarları mövcud deyil.
  • Kontrol və sabit sıra akı kulelerinin çevresindəlavəi bitki örtüyü, kule yüksəkliği və atmosferik təsir sahəı eyni değildir.
  • Takip dizisinde arazi ölçeği karbon, su və enerji akı kulesi mövcud deyil.
  • Yükseltilmiş sabit panel dizisi aktif ölçüm müqayisəsına dâhil edilməmişdir.
  • Enerji dengesi kapanması sabit sıra sahəında kontrol sahəından daha zayıftır.
  • Eləlavətrik üretimi birbaşa saha sayacından değil, PVWatts modeliyle tahmin edilmiştir.
  • Bitki topluluğu yeni kurulmuştur və alaq otularla gecici örtü türlerinin təsiri yüksəktir.
  • Biçme və herbisid tətbiqlərı panel və mikroklima təsirleriyle eyni dönemde həqiqiləşmiştir.
  • Yaprak sahəı sınırlı sayıda tarihte ölçülmüş və tracker arızası dönemlerinden təsirlenmiştir.
  • Doğrudan tarımsal məhsul vərimi, məhsul yığımı kalitesi və ya əlavəonomik sonuç ölçülməmişdir.
  • Gözlemsel saha yapısı bütün farklar üçün qəti nedensellik kanıtı sunmamaktadır.

Mənbə və Metod Notu

  • Çalışmanın tam özgün adı: Field-Scale Impacts on Water, Carbon, and Productivity in an Agrivoltaic Array: Initial Results and Data
  • Müəlliflər və sıraları: Kyungdoe Han; Hunter Mackin; Emily Mather; Stevən Lawton; Jonathan Thom; Ankur R. Desai; Christopher J. Kucharik; Stevən P. Loheide II
  • Eş birinci yazarlık: Eş katkı və ya eş birinci yazarlık bilgisi belirtilmemiştir.
  • Məsul müəllif: Kyungdoe Han
  • Məsul müəllif e-postası: khan99@wisc.edu
  • Qurum 1: Department of Civil and Environmental Engineering, Univərsity of Wisconsin–Madison
  • Qurum 2: Department of Plant and Agroecosystem Sciences, Univərsity of Wisconsin–Madison
  • Qurum 3: Nelson Institute for Environmental Studies, Univərsity of Wisconsin–Madison
  • Qurum 4: Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, Univərsity of Wisconsin–Madison
  • DOI: 10.2139/ssrn.6945141
  • Hedef dergi: Agricultural and Forest Meteorology
  • Jurnal başvuru numarası: AGRFORMET-D-26-01785
  • Hedef derginin yayınevi: Elsevier
  • Özgün preprint platformu: SSRN
  • Yayın ili: 2026
  • Mənbə növü: Sürəlavəli saha gözlemleri və təlavərarlı ölçümlere dayanan agrivoltaik araşdırma preprinti
  • Hakemlik vəziyyəti: Bu çalışma bir preprinttir və rəyçi qiymətləndirməsindən keçməmiştir.
  • Resmî preprint btorlantısı:SSRN çalışma sayfası
  • DOI btorlantısı:10.2139/ssrn.6945141
  • Açık vəri arşivi:Kegonsa Research Campus Agrivoltaics Observatory vəri kayntorı

Çalışmanın saha vəriləri; girdab kovariansı, ışınım, torpaq nəmliyi və sıcaklığı ilə sahə kampaniyaları başlıkları altında HydroShare arşivinde sunulmuştur. Arşivde ham və ya az işlenmiş dosyalar, keyfiyyət nəzarətli analiz vəriləri, makine tarafından okunabilən metaməlumatlar və məlumat lüğətləri vardır. Akı kulesi vəriləri üçün ayrıca AmeriFlux depolarının kullanıldığı bildirilmişdir.

Araşdırma; Wisconsin Department of Natural Resources Project #244, Wisconsin Groundwater Research and Monitoring Program, Univərsity of Wisconsin–Madison araşdırma desteği və U.S. Department of Energy AmeriFlux Management Project Award #7544821 tarafından destəlavəlenmiştir. Müəlliflər bilinen bir mali maraqlar toqquşması və ya kişisel çıkar əlaqəsi bulunmadığını beyan etmiştir.

Bu Türkçe açıklama yalnızca incelenen çalışmanın metnine, cədvəllarına, denklemlerine, saha haritalarına və qrafiklerine dayanmaktadır. Dış resurslar yalnızca çalışmanın yazar, DOI, yayın platformu, hədəf jurnal və yayın vəziyyətunun doğrulanması üçün istifadə edilmişdir. Məqaləde çalışmanın sunmadığı yeni bir məhsul vərimi, eləlavətrik istehsalı avantajı, əlavəonomik sonuç və ya Türkiyə’ye ait saha sonucu əlavəlenmemiştir.

Ana nəticələr birinci yıl gözlemlerini təmsil edir. Çalışmanın sabit sıra üçün bildirdiği %43 daha aştorı xalis CO₂ alımı və %33 daha aştorı evapotranspirasiya, belirli bir kontrol-dizi kule müqayisəsına aittir. Bu nisbətlar bütün agrivoltaik sistemlər, bütün ürünler və ya takip sistemleri üçün genel təsir böyüklükleri olaraq yorumlanmamalıdır.


Paylaşın:

Şərhlər yoxlandıqdan sonra yayımlanır.Şərhiniz təsdiq prosesinə daxil ediləcək və uyğun hesab olunduqda görünəcək.

Şərh yazın

E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy