Les systèmes agrivoltaïques (APV) co-localisent la production agricole et la génération d'électricité photovoltaïque (PV) sur la même terre afin de maximiser l'efficacité de l'utilisation des terres. Cette étude propose un cadre d'évaluation intégré qui évalue conjointement le rendement des cultures et la génération d'électricité dans les systèmes APV. Contrairement à de nombreuses études APV précédentes qui estimaient les réponses des cultures à partir des relations empiriques PAR-photosynthèse, ce cadre couple explicitement un modèle de croissance du riz basé sur un processus (DSSAT-CERES-Rice) avec des simulations d'irradiance et de performance PV (Honeybee-Radiance et PVlib) dans un flux de travail unique. Le cadre en cinq étapes comprend (i) l'acquisition et le traitement des données météorologiques ; (ii) la modélisation 3D dans Rhinocéros ; (iii) le calcul de l'irradiance avant et arrière du module et de l'irradiance en hauteur des cultures en utilisant Honeybee ; (iv) le calcul du rendement des cultures avec DSSAT ; et (v) le calcul de la génération d'électricité avec PVlib. En utilisant des modules PV bifaciaux sous la culture du riz à Gochang, Jeollabuk-do (République de Corée), des simulations ont été réalisées avec le rapport de couverture du sol (GCR) et l'azimut du réseau PV comme principales variables de conception. À mesure que le GCR augmentait de 20 % à 50 %, la réduction du rendement des cultures (CYR) passait de 12 % à 33 %, tandis que le ratio équivalent de terre (LER) augmentait de 128 % à 158 %. Pour maintenir le CYR dans la directive nationale de 20 % tout en maximisant l'utilisation des terres, des conceptions avec GCR ≤ 30 % ont été jugées appropriées. À GCR 30 %, un CYR de 17-18 % et un LER de 139-140 % ont été atteints, garantissant un équilibre entre la productivité agricole et la génération d'électricité. Bien que l'azimut du réseau PV ait eu un impact limité sur le rendement des cultures et la génération d'électricité, les orientations sud-est ou sud-ouest ont montré des distributions d'irradiance plus uniformes sur le champ par rapport au sud. Une simple évaluation économique a également été réalisée pour le site d'étude afin de comparer le revenu net annuel total du riz et de la PV à travers les scénarios GCR. Le cadre proposé peut être appliqué à d'autres cultures et sites et soutient les décisions de conception qui prennent en compte conjointement le rendement des cultures, la génération d'électricité et la viabilité économique.
Yoo et al. (2025) ont étudié cette question.