Agri-Photovoltaic – Ledakan AgroSolar dalam Pertanian?

Itu populasi dunia diperkirakan akan tumbuh sebesar 1,2 miliar orang dalam 15 tahun, ditambah dengan meningkatnya permintaan daging, telur, dan susu, yang menggunakan lebih dari 70% air tawar untuk tanaman, dan meningkatnya permintaan listrik. Bukan rahasia lagi bahwa kita perlu melakukan perubahan drastis dalam produksi energi untuk menjadi netral iklim dan mengurangi emisi manusia. Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa untuk mencapai hal ini, kita harus banyak berinvestasi pada sumber energi terbarukan seperti angin dan matahari. Para ahli memperkirakan bahwa di masa depan, produksi fotovoltaik akan meningkat sebuah perkiraan enam sampai delapan kali lebih dari apa yang ada saat ini. Pertanian telah menjadi bagian penting dari kehidupan manusia selama berabad-abad, dan oleh karena itu, penting bagi kita untuk menemukan cara untuk mempertahankannya sekaligus menghasilkan energi terbarukan.

Namun, yang utama masalah dengan taman surya tradisional adalah bahwa tanah di bawah panel tidak dapat digunakan. Agrivoltaics, yang menggabungkan pertanian dengan pembangkit listrik dengan bercocok tanam di bawah kanopi panel surya, bisa menjadi solusi untuk masalah ini.

Memasuki sistem agri-fotovoltaik (atau sistem Agri-PV). Teknologi ini memungkinkan kita untuk memasang sel surya di atas lahan pertanian Dan menghasilkan listrik ketika juga memungkinkan tanaman untuk tumbuh di bawah.

1. Apa itu AgroSolar
2. Apa keuntungan dari Agri-PV / AgroSolar?
3. Apa kendala terbesar saat ini?

AgroSolar: Bercocok tanam dan menghasilkan listrik

Agrivoltaik juga telah menunjukkan bahwa hampir semua tanaman dapat dibudidayakan di bawah panel surya, tetapi mungkin ada beberapa kehilangan hasil selama musim yang kurang cerah untuk tanaman yang membutuhkan sinar matahari. Meskipun demikian, hasil tanaman APV melebihi bidang referensi selama tahun-tahun 'kering dan panas', menunjukkan bahwa agrivoltaik dapat menjadi pengubah permainan di daerah panas dan gersang.

Jumlah pengalaman dengan agrivoltaics masih cukup terbatas, tetapi ada banyak variasi agrivoltaik yang saat ini sedang diteliti secara aktif. Keberhasilan besar terutama dengan tanaman yang tahan naungan seperti selada, bayam, kentang, dan tomat. Beberapa contoh yang sangat menjanjikan membuat kasus yang menarik untuk agrivoltaics.

Lahan digunakan dua kali dan kami dapat memaksimalkan keluaran energi. Itu Sistem Agri-PV dikembangkan pada Institut Fraunhofer, dan para peneliti percaya bahwa teknologi ini berpotensi untuk menutupi seluruh kebutuhan energi Jerman hanya dengan empat persen dari luas pertanian. Jenis pembangkit energi terbarukan ini telah diuji di perusahaan Steinicke yang berlokasi di Lüchow, Lower Saxony. Itu modul surya dipasang pada ketinggian enam meter Dan tumbuh-tumbuhan tumbuh di bawah di bawah naungan. Ini bermanfaat bagi tanaman karena memberikan iklim mikro dan mengurangi kerusakan akibat sengatan matahari. Institut Fraunhofer juga telah membangun a uji lapangan dengan pohon apel untuk mengukur efek naungan dan dampak pada panen. Temuan awal menunjukkan bahwa atap fotovoltaik rata bermanfaat untuk beberapa varietas dan melindunginya dari hama. Teknologi ini diperkirakan mampu menghasilkan sekitar 700.000 kilowatt jam listrik per tahun. AgroSolar adalah pelopor teknologi ini dan saat ini sedang mengerjakan lebih banyak proyek.

Prosedur yang panjang dan pemasangan yang mahal

Namun, mereka menghadapi kesamaan masalah – prosedur yang panjang. Seringkali dibutuhkan waktu dua setengah tahun untuk menjalani prosedur rencana pembangunan dengan perubahan rencana penggunaan lahan, yang bisa biaya antara 20.000 dan 80.000 euro. Ini menyulitkan sistem kecil untuk membayar prosesnya. Lebih banyak insentif diperlukan agar petani dan pengusaha untuk berinvestasi dalam sistem Agri-PV, sehingga bisa menjadi a subsidi potensial oleh Uni Eropa (sumber biasa untuk subsidi pertanian di seluruh UE). Persetujuan harus lebih cepat dan mudah, dan digitalisasi dapat menjadi alat yang berguna.

Kondisi ekonomi harus tepat agar orang dapat beralih, fotovoltaik dapat menjadi elemen yang membantu dalam perang melawan perubahan iklim. Dengan Sistem Agri-PV, kami memiliki peluang untuk menghasilkan energi terbarukan sekaligus menjaga pertanian agar kita bisa terus menghasilkan makanan dan memberi makan umat manusia. Teknologi ini memiliki berpotensi menghasilkan listrik sebanyak 170 PLTN menyampaikan (secara teoritis), jika teknologi itu akan diimplementasikan dalam skala yang lebih besar.

Panel surya bifacial yang dipasang secara vertikal, yang dapat mengumpulkan energi matahari dari kedua sisi panel, digunakan untuk memungkinkan lebih banyak lahan subur. Jenis instalasi ini akan bekerja dengan baik terutama di daerah yang mengalami erosi angin, karena strukturnya mengurangi kecepatan angin yang dapat membantu melindungi tanah dan tanaman yang ditanam di sana. Panel bifacial dapat menghasilkan lebih banyak daya per meter persegi daripada panel berwajah tunggal tradisional dan tidak memerlukan bagian yang bergerak.

Penggunaan lahan ganda: Menyeimbangkan risiko dan peluang

Agri-photovoltaics adalah teknologi yang relatif baru yang bisa menjadi faktor utama dalam transisi energi. Potensi teknologi ini sangat besar, tetapi begitu juga rintangan yang perlu dibersihkan agar dapat diterima. Untuk memasang 215 gigawatt PV pada tahun 2030, amandemen EEG telah mengatur beberapa hal. Ini termasuk teknologi premium 1,2 sen per kilowatt jam, tetapi para ahli mengatakan bahwa ini mungkin tidak cukup.

Belanda adalah pengekspor makanan terbesar kedua secara global dan sebuah perusahaan bernama "GroenLeven," anak perusahaan dari grup BayWa yang berkantor pusat di Munich, Jerman, telah memulai beberapa proyek percontohan dengan petani buah lokal. Mereka mengubah tiga hektar lahan pertanian raspberry seluas empat hektar di Babberich, Belanda, menjadi pertanian agrivoltaik berkapasitas 2 MW.

Tanaman raspberry ditanam langsung di bawah panel surya, yang ditempatkan dalam barisan bergantian menghadap timur dan barat, memaksimalkan hasil matahari sekaligus melindungi tanaman dari angin. Jumlah dan kualitas buah yang dihasilkan di bawah panel ternyata sama atau lebih baik daripada buah yang dihasilkan di bawah terowongan plastik tradisional, dan petani menghemat banyak pekerjaan untuk mengelola terowongan plastik. Manfaat signifikan lainnya adalah suhu beberapa derajat lebih dingin di bawah panel surya, sehingga lebih menyenangkan bagi pekerja pertanian dan mengurangi jumlah air irigasi sebesar 50% dibandingkan bidang referensi.

Keunggulan AgroSolar

Dengan menghilangkan persaingan lahan antara tanaman pangan dan energi, teknologi baru memungkinkan peningkatan yang signifikan dalam efisiensi penggunaan lahan – saat ini hingga 186% (seperti yang diklaim oleh AgroSolar).

Keuntungan sistem ganda seperti yang diklaim oleh AgroSolar:

• Setiap sistem Agri-Fotovoltaik adalah dapat disesuaikan dan fleksibel, disesuaikan dengan luas wilayah, jenis tanaman yang ditanam dan kondisi geologi.
• Agri-PV melindungi tanaman-tanaman dan panen dari cuaca ekstrem seperti panas, kekeringan, hujan lebat, hujan es dan angin.
• Pertanian mesin dengan ukuran berbeda masih bisa digunakan seperti biasa di bawah sistem Agri-Photovoltaic.
• Kebutuhan air daerah pertanian dapat dikurangi hingga 20%, dan kapasitas retensi air tanah meningkat.
• Karbon–Pertanian: Dengan Agri-PV, humus yang terkontrol dapat dibangun, mengurangi kebutuhan pupuk dan memungkinkan lebih banyak CO2 disimpan di dalam tanah.
• Penggunaan Agri-PV mendongkrak hasil panen, memungkinkan pendapatan yang lebih tinggi untuk bisnis pertanian.
• Fleksibel dan menguntungkan: Selain berinvestasi pada sistemnya sendiri, AgroSolar Eropa juga menawarkan model leasing, sehingga bisnis pertanian tidak perlu repot dengan pemasangan dan penjualan listrik.

Agrivoltaics berpotensi menjadi strategi kemenangan untuk memenuhi kebutuhan kita kebutuhan energi Dan mengurangi konsumsi air di daerah panas dan gersang di dunia.

Apa kendala terbesar saat ini terkait dengan AgroSolar?

Sedangkan Agri-PV memiliki banyak keunggulan, seperti menyediakan atap di atas suatu area dan penggunaan lahan ganda, ada kerugian yang perlu dipertimbangkan. Ini termasuk biaya lebih tinggi, kebutuhan untuk menyeimbangkan produksi pertanian dengan produksi listrik, Dan masalah perlindungan tanah.

Namun, resistensi masyarakat terhadap agrivoltaics penting untuk dikendalikan, khususnya agrivoltaik semu, yang merupakan praktik membangun ladang surya besar dengan kedok pertanian. Aturan, peraturan, dan birokrasi juga dapat menghambat agrivoltaik, dan sangat penting untuk mempertahankan dukungan lokal yang tepat. UE menganggap sistem agrivoltaik sebagai struktur fisik dan memerlukan izin bangunan. Biaya per kWh untuk agrivoltaics bisa 10-20% lebih tinggi dibandingkan taman surya tradisional, yang menimbulkan pertanyaan siapa pemilik panel surya tersebut. Tanpa intervensi pemerintah melalui subsidi atau jaminan harga, agrivoltaik mungkin tidak memiliki peluang melawan inisiatif surya lainnya. Agrivoltaik memiliki potensi untuk membantu suplai makanan kita dan beralih ke sumber energi yang lebih bersih tanpa mengorbankan lahan subur, terutama jika kita dapat mengubah lahan yang saat ini digunakan untuk menanam tanaman biofuel menjadi lahan untuk produksi pangan manusia atau reboisasi.

Saya pun bertanya kepada rekan Penggemar AgroSolar Lukas di twitter untuk berbagi beberapa pemikiran tentang kendala, dan inilah kami:

• Pengelolaan limpasan air yang baik. Misalnya talang hujan deras yang dapat dibersihkan secara otomatis dengan kapasitas yang cukup di tepian yang mengarah ke tangki penyimpanan untuk irigasi
• Basis data tentang apa yang tumbuh seberapa baik dengan agrosolar: Basis data tidak banyak tentang fisika, tetapi penting karena tidak semua tanaman tumbuh lebih baik dengan sinar matahari yang tidak terlalu keras. Apalagi menakutkan bagi petani.
• Kolaborasi dengan listrik semi lokal ke gas penyangga penyimpanan solusi: Pelengkap teknologi penyegelan non-permukaan kemas daya-ke-gas mungkin merupakan opsi yang dapat diskalakan secara modular. Untuk akhirnya mendorong agrosolar melampaui apa yang saya sebut "penghalang harga listrik negatif puncak matahari“. Penghalang itu sudah ada sedikit dan mungkin akan segera memburuk.