Αγρο-Φωτοβολταϊκά – AgroSolar Boom στη γεωργία;

ο Ο παγκόσμιος πληθυσμός αναμένεται να αυξηθεί κατά 1,2 δισεκατομμύρια ανθρώπους σε 15 χρόνια, σε συνδυασμό με την αυξανόμενη ζήτηση για κρέας, αυγά και γαλακτοκομικά προϊόντα, τα οποία χρησιμοποιούν πάνω από 70% γλυκού νερού για καλλιέργειες και την αυξανόμενη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας. Δεν είναι πλέον μυστικό ότι χρειάζεται να κάνουμε μια δραστική αλλαγή στην παραγωγή ενέργειας, προκειμένου να γίνουμε κλιματικά ουδέτερες και να μειώσουμε τις εκπομπές της ανθρωπότητας. Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι για να το πετύχουμε αυτό, πρέπει να επενδύσουμε σε μεγάλο βαθμό σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως η αιολική και η ηλιακή. Οι ειδικοί προβλέπουν ότι στο μέλλον, θα αυξηθεί η παραγωγή φωτοβολταϊκών μια εκτιμώμενη έξι έως οκτώ φορές περισσότερο από αυτό που είναι σήμερα. Η γεωργία αποτελεί σημαντικό μέρος της ανθρώπινης ζωής εδώ και αιώνες, και ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να βρούμε έναν τρόπο να το διατηρήσουμε, ενώ παράλληλα παράγουμε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Ωστόσο, ο ταγματάρχης πρόβλημα με τα παραδοσιακά ηλιακά πάρκα είναι ότι το έδαφος κάτω από τα πάνελ δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Τα Agrivoltaics, τα οποία συνδυάζουν τη γεωργία με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της γεωργίας κάτω από ένα θόλο από ηλιακούς συλλέκτες, θα μπορούσαν να είναι η λύση σε αυτά τα προβλήματα.

Εισαγω γεωργοφωτοβολταϊκά συστήματα (ή γεωργοφωτοβολταϊκά συστήματα). Αυτή η τεχνολογία μας επιτρέπει εγκατάσταση ηλιακών κυψελών σε γεωργικό χωράφι και παράγουν ηλεκτρική ενέργεια ενώ επιτρέποντας επίσης στις καλλιέργειες να αναπτυχθούν παρακάτω.

1. Τι είναι η AgroSolar
2. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα του Agri-PV / AgroSolar;
3. Ποιοι είναι σήμερα οι μεγαλύτεροι περιορισμοί;

AgroSolar: Καλλιεργήστε καλλιέργειες και παράγετε ηλεκτρική ενέργεια

Αγροβολταϊκά έχει επίσης δείξει ότι είναι δυνατό να καλλιεργηθούν σχεδόν όλες οι καλλιέργειες κάτω από ηλιακούς συλλέκτες, αλλά μπορεί να υπάρξει κάποια απώλεια απόδοσης κατά τις λιγότερο ηλιόλουστες εποχές για φυτά που πεινούν για ήλιο. Ωστόσο, οι αποδόσεις των καλλιεργειών APV ξεπέρασαν το πεδίο αναφοράς κατά τη διάρκεια των «ξηρών και θερμών» ετών, αποδεικνύοντας ότι τα αγροβολταϊκά θα μπορούσαν να αλλάξουν το παιχνίδι σε θερμές και ξηρές περιοχές.

Η ποσότητα του Η εμπειρία με τα αγροβολταϊκά είναι ακόμα αρκετά περιορισμένη, αλλά υπάρχουν πολλές παραλλαγές των αγροβολταϊκών επί του παρόντος υπό ενεργό έρευνα. Οι μεγάλες επιτυχίες ήταν κυρίως με καλλιέργειες ανθεκτικές στη σκιά, όπως το μαρούλι, το σπανάκι, οι πατάτες και οι ντομάτες. Μερικά πολλά υποσχόμενα παραδείγματα αποτελούν συναρπαστική υπόθεση για τα αγροβολταϊκά.

Η γη αξιοποιείται δύο φορές και μπορούμε να μεγιστοποιήσουμε την παραγωγή ενέργειας. ο Αναπτύχθηκαν γεωργο-φωτοβολταϊκά συστήματα στο Ινστιτούτο Fraunhofer, και οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να καλύψει το σύνολο των ενεργειακών αναγκών της Γερμανίας με μόλις το 4% της γεωργικής έκτασης. Αυτός ο τύπος παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές έχει ήδη δοκιμαστεί στην εταιρεία Steinicke που βρίσκεται στο Lüchow της Κάτω Σαξονίας. ο ηλιακά πάνελ εγκαταστάθηκαν σε ύψος έξι μέτρων και από κάτω καλλιεργούνταν βότανα στη σκιά. Αυτό είναι ευεργετικό για τα φυτά, καθώς παρέχει μικροκλίμα και μειώνει τις βλάβες από τα ηλιακά εγκαύματα. Το Ινστιτούτο Fraunhofer έχει επίσης κατασκευάσει ένα πεδίο δοκιμής με μηλιές για τη μέτρηση των επιπτώσεων της σκίασης και των επιπτώσεων στη συγκομιδή. Τα πρώτα ευρήματα δείχνουν ότι η φωτοβολταϊκή στέγη είναι άρτια ωφέλιμο για ορισμένες ποικιλίες και τις προστατεύει από τα παράσιτα. Αυτή η τεχνολογία εκτιμάται ότι μπορεί να δημιουργήσει περίπου 700.000 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως. AgroSolar είναι πρωτοπόρος αυτής της τεχνολογίας και αυτή τη στιγμή εργάζεται σε περισσότερα έργα.

Μακρές διαδικασίες και δαπανηρή εγκατάσταση

Ωστόσο, αντιμετωπίζουν ένα κοινό πρόβλημα – μακροχρόνιες διαδικασίες. Συχνά χρειάζονται δυόμισι χρόνια για να περάσει η διαδικασία του σχεδίου ανάπτυξης με αλλαγή του σχεδίου χρήσης γης, η οποία μπορεί κοστίζει μεταξύ 20.000 και 80.000 ευρώ. Αυτό καθιστά δύσκολο για τα μικρά συστήματα να αντέξουν οικονομικά τη διαδικασία. Απαιτούνται περισσότερα κίνητρα για τους αγρότες και τους επιχειρηματίες να επενδύσει σε Αγροφωτοβολταϊκά συστήματα, έτσι θα μπορούσε να είναι α δυνητική επιδότηση από την Ευρωπαϊκή Ένωση (η συνήθης πηγή γεωργικών επιδοτήσεων σε ολόκληρη την ΕΕ). Η έγκριση πρέπει να είναι ταχύτερη και ευκολότερη και η ψηφιοποίηση θα μπορούσε να είναι ένα χρήσιμο εργαλείο.

Οι οικονομικές συνθήκες πρέπει να είναι κατάλληλες για να κάνουν οι άνθρωποι την αλλαγή, τα φωτοβολταϊκά μπορούν να είναι ένα χρήσιμο στοιχείο στην καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής. Με Αγροφωτοβολταϊκά συστήματα, έχουμε το ευκαιρία για παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας διατηρώντας παράλληλα τη γεωργία για να μπορέσουμε να συνεχίσουμε παράγουν τροφή και τροφοδοτούν την ανθρωπότητα. Αυτή η τεχνολογία έχει το δυνατότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας όσο 170 πυρηνικοί σταθμοί παραδώσει (θεωρητικά), εάν η τεχνολογία επρόκειτο να εφαρμοστεί σε μεγαλύτερη κλίμακα.

Κάθετα τοποθετημένα ηλιακά πάνελ διπλής όψης, που μπορούν να συλλέγουν ηλιακή ενέργεια και από τις δύο πλευρές του πάνελ, χρησιμοποιούνται για να επιτρέψουν περισσότερη καλλιεργήσιμη γη. Αυτός ο τύπος εγκατάστασης θα λειτουργούσε ιδιαίτερα καλά σε περιοχές που υποφέρουν από αιολική διάβρωση, καθώς οι κατασκευές μειώνουν την ταχύτητα του ανέμου που μπορεί να βοηθήσει στην προστασία της γης και των καλλιεργειών που καλλιεργούνται εκεί. Οι πίνακες διπλής όψης μπορούν να παράγουν περισσότερη ισχύ ανά τετραγωνικό μέτρο από τα παραδοσιακά πάνελ μονής όψης και δεν απαιτούν κινούμενα μέρη.

Διπλή χρήση γης: Εξισορρόπηση κινδύνων και ευκαιριών

Τα αγροφωτοβολταϊκά είναι μια σχετικά νέα τεχνολογία Αυτό θα μπορούσε να είναι ένας σημαντικός παράγοντας στην ενεργειακή μετάβαση. Οι δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας είναι μεγάλες, αλλά και τα εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν προκειμένου να γίνει αποδεκτή. Για την εγκατάσταση 215 γιγαβάτ φωτοβολταϊκών έως το έτος 2030, η τροποποίηση του EEG έχει θέσει σε κίνηση ορισμένα πράγματα. Αυτό περιλαμβάνει ένα ασφάλιστρο τεχνολογίας 1,2 σεντς ανά κιλοβατώρα, αλλά οι ειδικοί λένε ότι αυτό μπορεί να μην είναι αρκετό.

Ολλανδία είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος εξαγωγέας τροφίμων παγκοσμίως και μια εταιρεία με την επωνυμία «GroenLeven», θυγατρική του ομίλου BayWa με έδρα το Μόναχο της Γερμανίας, έχει ξεκινήσει αρκετά πιλοτικά έργα με τοπικούς αγρότες φρούτων. Μετέτρεψαν τρία εκτάρια ενός αγροκτήματος βατόμουρων τεσσάρων εκταρίων στο Babberich της Ολλανδίας, σε αγροκτήματα αγροβολταϊκών 2 MW.

Τα φυτά βατόμουρου καλλιεργήθηκαν απευθείας κάτω από τα ηλιακά πάνελ, τα οποία τοποθετήθηκαν σε εναλλασσόμενες σειρές με προσανατολισμό ανατολής και δύσης, μεγιστοποιώντας την ηλιακή απόδοση ενώ παράλληλα προστατεύουν τα φυτά από τους ανέμους. Η ποσότητα και η ποιότητα των φρούτων που παρήχθησαν κάτω από τα πάνελ βρέθηκαν να είναι ίδια ή καλύτερα από τα φρούτα που παράγονται κάτω από παραδοσιακές πλαστικές σήραγγες και ο αγρότης εξοικονόμησε πολλή δουλειά από τη διαχείριση των πλαστικών τούνελ. Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα ήταν ότι η θερμοκρασία ήταν κατά πολλούς βαθμούς χαμηλότερη κάτω από τους ηλιακούς συλλέκτες, καθιστώντας την πιο ευχάριστη για τους εργάτες των αγροκτημάτων και μειώνοντας την ποσότητα του νερού άρδευσης κατά 50% σε σύγκριση με το πεδίο αναφοράς.

Πλεονεκτήματα της AgroSolar

Εξαλείφοντας τον ανταγωνισμό για τη γη μεταξύ των καλλιεργειών τροφίμων και ενεργειακών καλλιεργειών, η νέα τεχνολογία επιτρέπει σημαντική αύξηση της αποδοτικότητας χρήσης γης – επί του παρόντος έως 186% (όπως υποστηρίζει η AgroSolar).

Πλεονεκτήματα του διπλού συστήματος όπως ισχυρίζεται η AgroSolar:

• Κάθε Αγρο-Φωτοβολταϊκό σύστημα είναι προσαρμόσιμο και ευέλικτο, προσαρμοσμένο στο μέγεθος της περιοχής, το είδος των καλλιεργειών και τις γεωλογικές συνθήκες.
• Αγρο-ΦΒ προστατεύει σπάρτα και συγκομιδές από ακραίες καιρικές συνθήκες όπως ζέστη, ξηρασία, έντονες βροχοπτώσεις, χαλάζι και άνεμος.
• Γεωργικός μηχανές διαφορετικών μεγεθών μπορεί ακόμα να χρησιμοποιηθεί ως συνήθως στο πλαίσιο των Αγροφωτοβολταϊκών συστημάτων.
• Απαιτήσεις σε νερό των γεωργικών εκτάσεων μπορεί μειωθεί έως και 20%και η ικανότητα συγκράτησης νερού του εδάφους αυξάνεται.
• Ανθρακας–Καλλιέργεια: Με Agri-PV, μπορεί να συσσωρευτεί ελεγχόμενο χούμο, μειώνοντας την ανάγκη για λιπάσματα και επιτρέποντας την αποθήκευση περισσότερου CO2 στο έδαφος.
• Η χρήση Αγρο-Φ/Β ενισχύει τις αποδόσεις των καλλιεργειών, επιτρέποντας υψηλότερο εισόδημα για τις αγροτικές επιχειρήσεις.
• Ευέλικτο και κερδοφόρο: Εκτός από την επένδυση στο δικό της σύστημα, η AgroSolar Europe προσφέρει και ένα μοντέλο leasing, οπότε η αγροτική επιχείρηση δεν έχει καμία προσπάθεια με την εγκατάσταση και την πώληση ηλεκτρικής ενέργειας.

Η Agrivoltaics έχει τη δυνατότητα να είναι μια νικηφόρα στρατηγική για να συναντήσουμε το δικό μας ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ και μείωση της κατανάλωσης νερού σε θερμές και άνυδρες περιοχές του κόσμου.

Ποιοι είναι οι μεγαλύτεροι περιορισμοί επί του παρόντος όσον αφορά την AgroSolar;

Ενώ το Agri-PV έχει πολλά πλεονεκτήματα, όπως η παροχή στέγης σε μια περιοχή και διπλής χρήσης γης, υπάρχουν μειονεκτήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Αυτά περιλαμβάνουν υψηλότερο κόστος, η ανάγκη για εξισορρόπηση της γεωργικής παραγωγής με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, και ανησυχίες για την προστασία του εδάφους.

Ωστόσο, η αντίσταση της κοινότητας έναντι των αγροβολταϊκών είναι σημαντικό να ελεγχθεί, ειδικά ψευδοαγροβολταϊκά, που αποτελούν πρακτική κατασκευής μεγάλων ηλιακών πάρκων υπό το πρόσχημα της γεωργίας. Οι κανόνες, οι κανονισμοί και η γραφειοκρατία μπορούν επίσης να εμποδίσουν τα αγροβολταϊκά και είναι απαραίτητο να διατηρηθεί η κατάλληλη τοπική υποστήριξη. Η ΕΕ θεωρεί τα αγροβολταϊκά συστήματα ως φυσικές κατασκευές και απαιτεί οικοδομική άδεια. Το κόστος ανά kWh για τα αγροβολταϊκά μπορεί να είναι 10-20% υψηλότερο σε σύγκριση με τα παραδοσιακά ηλιακά πάρκα, γεγονός που εγείρει το ερώτημα σε ποιον ανήκουν τα ηλιακά πάνελ. Χωρίς κρατική παρέμβαση μέσω επιδοτήσεων ή εγγυήσεων τιμών, τα αγροβολταϊκά ενδέχεται να μην έχουν καμία ευκαιρία έναντι άλλων πρωτοβουλιών ηλιακής ενέργειας. Η Agrivoltaics έχει τη δυνατότητα να βοηθήσει τον εφοδιασμό μας σε τρόφιμα και τη μετάβασή μας σε καθαρότερες πηγές ενέργειας χωρίς να θυσιάσουμε καλλιεργήσιμη γη, ειδικά εάν μπορούμε να μετατρέψουμε τη γη που χρησιμοποιείται επί του παρόντος για την καλλιέργεια βιοκαυσίμων σε γη για πραγματική παραγωγή ανθρώπινης τροφής ή αναδάσωση.

Ρώτησα επίσης τον συνάδελφο Ο Λούκας θαυμαστής της AgroSolar στο twitter για να μοιραστούμε μερικές σκέψεις σχετικά με τους περιορισμούς, και εδώ είμαστε:

• Καλή διαχείριση απορροής νερού. Π.χ. αυτόματα καθαριζόμενοι υδρορροές μεγάλης νεροποντής επαρκής χωρητικότητας στις προεξοχές που οδηγούν σε δεξαμενές αποθήκευσης για άρδευση
• Βάση δεδομένων σχετικά με τι μεγαλώνει πόσο καλά με agrosolar: Το θέμα της βάσης δεδομένων δεν αφορά πολύ τη φυσική, αλλά είναι σημαντικό καθώς δεν αναπτύσσονται καλύτερα όλες οι καλλιέργειες με λιγότερο δριμύ ήλιο. Πολύ λιγότερο τρομακτικό για τους αγρότες.
• Συνεργασίες με ημιτοπική ενέργεια στο φυσικό αέριο ρυθμιστής αποθήκευση λύσεις: Η συμπληρωματική τεχνολογία μη επιφανειακής σφράγισης που μετατρέπεται σε εμπορευματοκιβώτια τροφοδοσίας σε αέριο μπορεί να είναι μια καλή επιλογή κλιμακούμενης αρθρωτής. Για την τελική ώθηση της agrosolar πέρα από αυτό που θα έλεγα «μέγιστο φράγμα τιμών ηλιακής αρνητικής ηλεκτρικής ενέργειας". Αυτό το εμπόδιο είναι ήδη λίγο παρόν και μπορεί να επιδεινωθεί σοβαρά σύντομα.