Agri-fotovoltaïsch - AgroSolar Boom in de landbouw?

De de wereldbevolking zal naar verwachting met 1,2 miljard mensen groeien in 15 jaarIn combinatie met een groeiende vraag naar vlees, eieren en zuivelproducten, die meer dan 70% zoet water gebruiken voor gewassen, en een stijgende vraag naar elektriciteit. Het is geen geheim meer dat we een drastische verschuiving in de energieproductie moeten maken om klimaatneutraal te worden en de uitstoot van de mensheid te verminderen. Veel studies hebben aangetoond dat we om dit te bereiken veel moeten investeren in hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie. Experts voorspellen dat in de toekomst, fotovoltaïsche productie zal toenemen een geschatte zes tot acht keer meer dan vandaag. Landbouw is al eeuwenlang een belangrijk onderdeel van het menselijk leven en daarom is het essentieel dat we een manier vinden om dit te behouden en tegelijkertijd hernieuwbare energie te produceren.

De belangrijkste probleem met traditionele zonneparken is dat de grond onder de panelen niet gebruikt kan worden. Agrivoltaics, dat landbouw combineert met het opwekken van elektriciteit door te boeren onder een afdak van zonnepanelen, zou de oplossing voor deze problemen kunnen zijn.

Ga naar agrofotovoltaïsche systemen (of Agri-PV-systemen). Met deze technologie kunnen we zonnecellen installeren boven een landbouwveld En elektriciteit produceren terwijl ook gewassen laten groeien hieronder.

1. Wat is AgroSolar
2. Wat zijn de voordelen van Agri-PV / AgroSolar?
3. Wat zijn op dit moment de grootste beperkingen?

AgroSolar: Verbouw gewassen en produceer elektriciteit

Agrivoltaics heeft ook aangetoond dat het mogelijk is om bijna alle gewassen onder zonnepanelen te telen, maar er kan wat opbrengstverlies optreden tijdens de minder zonnige seizoenen voor planten die veel zon nodig hebben. Desondanks overtrof de opbrengst van APV-gewassen het referentieveld tijdens 'droge en hete' jaren, wat aantoont dat agrivoltaïsche energie een game-changer kan zijn in hete en droge gebieden.

De hoeveelheid De ervaring met agrovoltaïsche energie is nog vrij beperkt.maar er zijn veel variaties van agrovoltaïsche technologie waar momenteel actief onderzoek naar wordt gedaan. De grote successen zijn vooral behaald met schaduwtolerante gewassen zoals sla, spinazie, aardappelen en tomaten. Een aantal veelbelovende voorbeelden maken agrivoltaïsche energie overtuigend.

Het land wordt twee keer gebruikt en we kunnen de energieproductie maximaliseren. De Agri-PV-systemen werden ontwikkeld aan de Fraunhofer Instituuten onderzoekers geloven dat deze technologie het potentieel heeft om de volledige energiebehoefte van Duitsland te dekken met slechts vier procent van het landbouwareaal. Dit type hernieuwbare energieopwekking is al getest in het bedrijf Steinicke in Lüchow, Nedersaksen. De zonnepanelen werden geïnstalleerd op een hoogte van zes meter En kruiden werden onder in de schaduw. Dit is gunstig voor de planten omdat het voor een microklimaat zorgt en schade door zonnebrand vermindert. Het Fraunhofer Instituut heeft ook een testveld met appelbomen om de effecten van schaduw en de impact op de oogst te meten. De eerste bevindingen tonen aan dat het fotovoltaïsche dak zelfs gunstig voor sommige variëteiten en beschermt ze tegen ongedierte. Deze technologie kan naar schatting ongeveer 700.000 kilowattuur elektriciteit per jaar. AgroSolar is een pionier op het gebied van deze technologie en werkt momenteel aan meer projecten.

Langdurige procedures en dure installatie

Ze worden echter geconfronteerd met een gemeenschappelijk probleem – langdurige procedures. Het duurt vaak twee en een half jaar om de bestemmingsplanprocedure te doorlopen met een wijziging in het bestemmingsplan, wat kan kosten tussen 20.000 en 80.000 euro. Dit maakt het voor kleine systemen moeilijk om het proces te betalen. Er zijn meer stimulansen nodig om boeren en ondernemers om te investeren in agri-PV-systemendus dat zou een mogelijke subsidie door de Europese Unie (de gebruikelijke bron van landbouwsubsidies in de hele EU). Goedkeuring moet sneller en eenvoudiger, en digitalisering zou een nuttig hulpmiddel kunnen zijn.

De economische omstandigheden moeten goed zijn om mensen te laten overstappen, maar fotovoltaïsche energie kan een nuttig element zijn in de strijd tegen klimaatverandering. Met Agri-PV-systemenhebben we de kans om hernieuwbare energie op te wekken terwijl we ook de landbouw in stand houden, zodat we kunnen doorgaan met voedsel produceren en de mensheid voeden. Deze technologie heeft de potentieel om evenveel elektriciteit te produceren als 170 kerncentrales leveren (theoretisch), als de technologie op grotere schaal zou worden geïmplementeerd.

Verticaal gemonteerde bifaciale zonnepanelendie zonne-energie aan beide zijden van het paneel kunnen opvangen, worden gebruikt om meer landbouwgrond mogelijk te maken. Dit type installatie zou vooral goed werken in gebieden die last hebben van winderosie, omdat de structuren de windsnelheden verminderen, wat kan helpen om het land en de gewassen die er worden verbouwd te beschermen. De bifacial panelen kunnen meer stroom per vierkante meter opwekken dan traditionele panelen met één zijde en hebben geen bewegende onderdelen nodig.

Dubbel landgebruik: Risico's en kansen in evenwicht brengen

Agrofotovoltaïsche energie is een relatief nieuwe technologie die een belangrijke factor zou kunnen zijn in de energietransitie. Het potentieel van deze technologie is groot, maar dat geldt ook voor de hindernissen die genomen moeten worden om het geaccepteerd te krijgen. Om tegen het jaar 2030 215 gigawatt PV te installeren, heeft het EEG-amendement een aantal zaken in gang gezet. Dit omvat een technologiepremie van 1,2 cent per kilowattuur, maar experts zeggen dat dit misschien niet genoeg is.

Nederland is de op één na grootste exporteur van voedsel ter wereld en een bedrijf genaamd "GroenLeven", een dochteronderneming van de BayWa groep met hoofdkantoor in München, Duitsland, is verschillende proefprojecten gestart met lokale fruitboeren. Ze hebben drie hectare van een vier hectare groot frambozenbedrijf in Babberich, Nederland, omgezet in een agrivoltaïsch bedrijf van 2 MW.

De frambozenplanten werden direct onder de zonnepanelen gekweekt, die om en om in rijen op het oosten en westen waren geplaatst, waardoor de zonneopbrengst maximaal was en de planten tegelijkertijd tegen de wind werden beschermd. De hoeveelheid en kwaliteit van het fruit dat onder de panelen werd geproduceerd bleek gelijk of beter te zijn dan het fruit dat onder de traditionele plastic tunnels werd geproduceerd, en de boer bespaarde veel werk van het beheer van de plastic tunnels. Een ander belangrijk voordeel was dat de temperatuur enkele graden koeler was onder de zonnepanelen, waardoor het aangenamer was voor de landarbeiders en de hoeveelheid irrigatiewater met 50% afnam in vergelijking met het referentieveld.

Voordelen van AgroSolar

Door de concurrentie om land tussen voedsel- en energiegewassen te elimineren, maakt de nieuwe technologie een aanzienlijke verhoging van de efficiëntie van landgebruik mogelijk. momenteel tot 186% (zoals AgroSolar beweert).

Voordelen van het dubbele systeem zoals AgroSolar beweert:

• Elk Agri-Photovoltaïsch systeem is aanpasbaar en flexibel, aangepast aan de grootte van het gebiedhet soort gewassen dat geteeld wordt en de geologische omstandigheden.
• Agri-PV beschermt gewassen en oogst van weersextremen zoals hitte, droogte, zware regenval, hagel en wind.
• Agrarisch machines van verschillende grootte kan nog steeds worden gebruikt zoals gewoonlijk onder de Agri-Photovoltaïsche systemen.
• Waterbehoefte van de landbouwgebieden kunnen worden verminderd met maximaal 20%en de waterretentiecapaciteit van de bodem wordt vergroot.
• Koolstof–Landbouw: Met Agri-PV, gecontroleerde humus kan worden opgebouwdwaardoor er minder meststoffen nodig zijn en er meer CO2 in de bodem kan worden opgeslagen.
• Het gebruik van Agri-PV verhoogt gewasopbrengstenwaardoor het landbouwbedrijf een hoger inkomen heeft.
• Flexibel en winstgevend: AgroSolar Europe investeert niet alleen in een eigen systeem, maar biedt ook een leasemodel aan, zodat het landbouwbedrijf geen moeite heeft met de installatie en verkoop van elektriciteit.

Agrivoltaics heeft het potentieel om een winnende strategie te zijn voor het voldoen aan onze energiebehoeften En waterverbruik verminderen in hete en droge gebieden van de wereld.

Wat zijn op dit moment de grootste beperkingen voor AgroSolar?

Hoewel Agri-PV veel voordelen heeft, zoals het bieden van een dak boven een gebied en dubbel gebruik van landzijn er nadelen waarmee rekening moet worden gehouden. Deze omvatten hogere kosten, de noodzaak om evenwicht tussen landbouwproductie en elektriciteitsproductieen bodembeschermingskwesties.

De weerstand van de gemeenschap tegen agrovoltaïsche energie is echter belangrijk om te controleren, vooral pseudo-agrivoltaïsche energie, die grote zonneparken bouwen onder het mom van landbouw. Regels, voorschriften en bureaucratie kunnen agrivoltaïsche systemen ook tegenhouden, en het is essentieel om de juiste lokale steun te behouden. De EU beschouwt agrivoltaïsche systemen als fysieke constructies en vereist een bouwvergunning. De kosten per kWh voor agrivoltaïsche systemen kunnen 10-20% hoger liggen in vergelijking met traditionele zonneparken, wat de vraag doet rijzen wie de eigenaar is van de zonnepanelen. Zonder tussenkomst van de overheid in de vorm van subsidies of prijsgaranties maakt agrivoltaïsche zonne-energie wellicht geen kans tegenover andere zonne-initiatieven. Agrovoltaïek heeft het potentieel om onze voedselvoorziening en de overgang naar schonere energiebronnen te helpen zonder landbouwgrond op te offeren, vooral als we land dat momenteel wordt gebruikt voor de teelt van biobrandstofgewassen kunnen omzetten in land voor de productie van menselijk voedsel of herbebossing.

Ik vroeg ook aan collega AgroSolar fan Lukas op twitter om wat gedachten over beperkingen te delen, en hier zijn we dan:

• Goed beheer van afvloeiend water. Bijv. automatisch reinigbare goten met voldoende capaciteit voor zware regenval aan de richels die leiden naar opslagtanks voor irrigatie
• Database over wat groeit hoe goed met agrosolar: De database heeft niet veel met natuurkunde te maken, maar is wel belangrijk omdat niet alle gewassen beter groeien met minder felle zon. Veel minder eng voor boeren.
• Samenwerkingen met semi lokale stroom naar gas buffer opslag oplossingen: Complementaire technologie, niet oppervlakte-afdichtend, gecontaineriseerde energie-naar-gas kan een goede modulair schaalbare optie zijn. Om agrosolar uiteindelijk verder te brengen dan wat ik zou noemen de "piekzon negatieve barrière elektriciteitsprijs". Die barrière is al een beetje aanwezig en kan binnenkort ernstig verergeren.