Agrivoltaics in the context of apple trees in Limousin
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
Agrivoltaic systems present a promising approach to integrating renewable energy production with sustainable agriculture. This study applies a multi-objective optimization framework to assess the trade-offs between economic viability and agronomic benefits in an apple orchard in Limousin. The analysis focuses on minimizing the Levelized Cost of Energy (LCOE) while maximizing the reduction in hydric stress days. Hydric stress days are estimated using the Optisoleo tool, while the LCOE is computed based on the electricity yield of different photovoltaic (PV) configurations. Results indicate that fixed monofacial and bifacial PV systems offer the highest economic profitability. However, monofacial and bifacial tracking systems provide superior agronomic benefits by significantly reducing hydric stress days while remaining economically viable. These findings contribute to the optimization of agrivoltaic designs, offering insights for decision-making in sustainable energy-agriculture integration.
Abstract [sv]
Agrivoltaiska system erbjuder en lovande metod för att integrera produktion av förnybar energi med hållbart jordbruk. Denna studie tillämpar ett flerobjektivoptimeringsramverk för att utvärdera avvägningen mellan ekonomisk lönsamhet och agronomiska fördelar i en äppelodling i Limousin. Analysen fokuserar på att minimera det nivåiserade energipriset (LCOE) samtidigt som antalet dagar med hydriskt stress minskas. Dagar med hydriskt stress uppskattas med hjälp av verktyget Optisoleo, medan LCOE beräknas baserat på elproduktionen från olika fotovoltaiska (PV) konfigurationer. Resultaten visar att fasta monofaciala och bifaciala PV-system ger den högsta ekonomiska lönsamheten. Däremot erbjuder monofaciala och bifaciala system med tracker större agronomiska fördelar genom att avsevärt minska antalet dagar med hydriskt stress, samtidigt som de förblir ekonomiskt hållbara. Dessa resultat bidrar till optimeringen av agrivoltaiska system och ger insikter för beslutsfattande i integrationen av hållbar energi och jordbruk.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 71
Series
TRITA-ITM-EX ; 2025:27
Keywords [en]
agrivoltaics, arboriculture, multi-objective optimization, photovoltaic system design
Keywords [sv]
agrivoltaik, fruktodling, flerobjektivoptimering, design av fotovoltaiska system
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-371689OAI: oai:DiVA.org:kth-371689DiVA, id: diva2:2006883
Subject / course
Thermal Engineering
Educational program
Degree of Master
Presentation
2025-07-28, 00:00
Supervisors
Examiners
2025-10-162025-10-162025-10-16Bibliographically approved