Agronegócio Fotovoltaico – Boom AgroSolar na Agricultura?

O a população mundial deve crescer em 1,2 bilhão de pessoas em 15 anos, juntamente com uma demanda crescente por carne, ovos e laticínios, que usa mais de 70% de água doce para as plantações e a crescente demanda de eletricidade. Não é mais um segredo que precisamos fazer uma mudança drástica na produção de energia para nos tornarmos neutros no clima e reduzir as emissões da humanidade. Muitos estudos mostraram que, para isso, devemos investir fortemente em fontes de energia renováveis, como eólica e solar. Especialistas prevêem que, no futuro, produção fotovoltaica vai aumentar um estimado seis a oito vezes mais do que é hoje. A agricultura tem sido uma parte importante da vida humana há séculos e, como tal, é essencial que encontremos uma maneira de mantê-la enquanto produzimos energia renovável.

No entanto, o principal problema com parques solares tradicionais é que o chão abaixo dos painéis não pode ser usado. Agrivoltaica, que combina agricultura com geração de eletricidade por cultivo sob um dossel de painéis solares, pode ser a solução para esses problemas.

Digitar sistemas agro-fotovoltaicos (ou sistemas Agri-PV). Esta tecnologia permite-nos instalar células solares sobre um campo agrícola e produzir eletricidade enquanto também permitindo que as colheitas cresçam abaixo.

1. O que é AgroSolar
2. Quais são as vantagens do Agri-PV / AgroSolar?
3. Quais são as maiores restrições atualmente?

AgroSolar: Cultive colheitas e produza eletricidade

Agrivoltaicos também mostrou que é possível cultivar quase todas as culturas sob painéis solares, mas pode haver alguma perda de rendimento durante as estações menos ensolaradas para plantas famintas por sol. No entanto, os rendimentos das culturas APV excederam o campo de referência durante ‘seco e quente’ anos, demonstrando que o agrovoltaico pode ser um divisor de águas em regiões quentes e áridas.

A quantidade de experiência com agrovoltaicos ainda é bastante limitada, mas existem muitas variações de agrovoltaicos atualmente sob pesquisa ativa. Os grandes sucessos foram principalmente com culturas tolerantes à sombra, como alface, espinafre, batata e tomate. Alguns exemplos super promissores são um argumento convincente para os agrovoltaicos.

A terra é utilizada duas vezes e podemos maximizar a produção de energia. O Os sistemas Agri-PV foram desenvolvidos no Instituto Fraunhofer, e os pesquisadores acreditam que esta tecnologia tem potencial para cobrir todas as necessidades de energia da Alemanha com apenas quatro por cento da área agrícola. Este tipo de geração de energia renovável já foi testado na empresa Steinicke localizada em Lüchow, Baixa Saxônia. O módulos solares foram instalados a uma altura de seis metros e ervas foram cultivadas abaixo na sombra. Isso é benéfico para as plantas, pois proporciona um microclima e reduz os danos causados pelas queimaduras solares. O Instituto Fraunhofer também construiu um campo de teste com macieiras para medir os efeitos do sombreamento e o impacto na colheita. As descobertas iniciais mostram que o telhado fotovoltaico é ainda benéfico para algumas variedades e protege-as de pragas. Estima-se que esta tecnologia seja capaz de gerar cerca de 700.000 quilowatts-hora de eletricidade anualmente. AgroSolar é um pioneiro desta tecnologia e atualmente está trabalhando em mais projetos.

Procedimentos demorados e instalação cara

No entanto, eles estão enfrentando um problema comum problema – procedimentos demorados. Muitas vezes, leva dois anos e meio para passar pelo procedimento do plano de desenvolvimento com uma mudança no plano de uso da terra, o que pode custo entre 20.000 e 80.000 euros. Isso torna difícil para pequenos sistemas arcar com o processo. São necessários mais incentivos para que agricultores e empresários investir em sistemas Agri-PV, então isso pode ser um possível subsídio da União Europeia (a fonte usual de subsídios agrícolas em toda a UE). A aprovação precisa ser mais rápida e fácil, e a digitalização pode ser uma ferramenta útil.

As condições econômicas precisam estar certas para que as pessoas façam a mudança, a energia fotovoltaica pode ser um elemento útil na luta contra as mudanças climáticas. Com Sistemas agro-PV, temos o oportunidade de gerar energia renovável ao mesmo tempo, mantendo a agricultura para que possamos continuar a produzir alimentos e alimentar a humanidade. Esta tecnologia tem o potencial para produzir tanta eletricidade quanto 170 usinas nucleares entregar (teoricamente), se a tecnologia fosse implementada em uma escala maior.

Painéis solares bifaciais montados verticalmente, que podem coletar energia solar de ambos os lados do painel, são usados para permitir mais terras aráveis. Este tipo de instalação funcionaria particularmente bem em áreas que sofrem de erosão eólica, uma vez que as estruturas reduzem a velocidade do vento, o que pode ajudar a proteger a terra e as culturas ali cultivadas. Os painéis bifaciais podem gerar mais energia por metro quadrado do que os painéis tradicionais de face única e não requerem partes móveis.

Uso duplo da terra: equilibrando riscos e oportunidades

A agrofotovoltaica é uma tecnologia relativamente nova esse poderia ser um fator importante na transição energética. O potencial dessa tecnologia é grande, mas também os obstáculos que precisam ser superados para que ela seja aceita. Para instalar 215 gigawatts de PV até o ano de 2030, a emenda EEG colocou algumas coisas em movimento. Isso inclui um prêmio de tecnologia de 1,2 centavos por quilowatt-hora, mas especialistas dizem que isso pode não ser suficiente.

Os Países Baixos é o segundo maior exportador de alimentos globalmente e uma empresa chamada “GroenLeven,” uma subsidiária do grupo BayWa com sede em Munique, Alemanha, iniciou vários projetos-piloto com fruticultores locais. Eles converteram três hectares de uma fazenda de framboesa de quatro hectares em Babberich, Holanda, em uma fazenda agrivoltaica de 2 MW.

As plantas de framboesa foram cultivadas diretamente sob os painéis solares, que foram colocados em fileiras alternadas voltadas para leste e oeste, maximizando o rendimento solar e protegendo as plantas dos ventos. Verificou-se que a quantidade e a qualidade da fruta produzida sob os painéis eram iguais ou melhores do que a fruta produzida em túneis de plástico tradicionais, e o agricultor economizou muito trabalho no gerenciamento dos túneis de plástico. Outro benefício significativo foi que a temperatura foi vários graus mais baixa sob os painéis solares, tornando-a mais agradável para os trabalhadores agrícolas e reduzindo a quantidade de água de irrigação em 50% em comparação com o campo de referência.

Vantagens do AgroSolar

Ao eliminar a competição por terra entre culturas alimentares e energéticas, a nova tecnologia permite um aumento significativo na eficiência do uso da terra – atualmente até 186% (conforme reivindicado pela AgroSolar).

Vantagens do sistema dual conforme reivindicado pela AgroSolar:

• Cada sistema Agri-Fotovoltaico é Customizável e flexível, adaptado ao tamanho da área, o tipo de culturas cultivadas e as condições geológicas.
• agro-PV protege plantações e colheitas de extremos climáticos, como calor, seca, chuvas fortes, granizo e vento.
• Agrícola máquinas de tamanhos diferentes ainda pode ser usado normalmente sob os sistemas Agro-Fotovoltaicos.
• Requisitos de água das áreas agrícolas pode ser reduzido em até 20%, e a capacidade de retenção de água do solo é aumentada.
• Carbono–Agricultura: Com Agro-PV, húmus controlado pode ser construído, reduzindo a necessidade de fertilizantes e permitindo que mais CO2 seja armazenado no solo.
• O uso do Agri-PV aumenta o rendimento das colheitas, possibilitando maior rendimento para o agronegócio.
• Flexível e rentável: Além de investir em um sistema próprio, a AgroSolar Europe também oferece um modelo de locação, para que o agronegócio não tenha nenhum esforço com a instalação e venda de energia elétrica.

A agrovoltaica tem potencial para ser uma estratégia vencedora para atender aos nossos necessidades energéticas e reduzindo o consumo de água nas regiões quentes e áridas do mundo.

Quais são as maiores restrições atualmente quando se trata de AgroSolar?

Embora o Agri-PV tenha muitas vantagens, como cobertura sobre uma área e duplo uso da terra, há desvantagens que precisam ser considerados. Esses incluem custos mais elevados, a necessidade de equilibrar a produção agrícola com a produção de eletricidade, e preocupações com a proteção do solo.

No entanto, a resistência da comunidade contra os agrovoltaicos é importante para controlar, especialmente pseudo-agrivoltaicos, que são uma prática de construir grandes fazendas solares sob o disfarce da agricultura. Regras, regulamentos e burocracia também podem atrasar o agrovoltaico, e é essencial manter o suporte local adequado. A UE considera os sistemas agrivoltaicos como estruturas físicas e exige uma licença de construção. O custo por kWh para agrovoltaicos pode ser 10-20% maior em comparação com os parques solares tradicionais, o que levanta a questão de quem é o proprietário dos painéis solares. Sem a intervenção do governo por meio de subsídios ou garantias de preço, a agrovoltaica pode não ter chance contra outras iniciativas solares. A agrovoltaica tem o potencial de ajudar nosso suprimento de alimentos e fazer a transição para fontes de energia mais limpas sem sacrificar as terras aráveis, especialmente se pudermos converter as terras atualmente usadas para cultivar biocombustíveis em terras para produção de alimentos humanos ou reflorestamento.

Eu também perguntei companheiro Fã AgroSolar Lukas no twitter para compartilhar algumas ideias sobre restrições, e aqui estamos:

• Boa gestão do escoamento de água. Por exemplo, calhas de chuva pesada laváveis automáticas com capacidade suficiente nas bordas que conduzem a tanques de armazenamento para irrigação
• Base de dados sobre o que cresce o quão bem com agrosolar: O banco de dados não tem muito a ver com física, mas é importante porque nem todas as plantações crescem melhor com sol menos forte. Muito menos assustador para os agricultores.
• Colaborações com energia semi-local para gás amortecedor armazenar soluções: tecnologia complementar sem vedação de superfície em contêiner de energia para gás pode ser uma boa opção modularmente escalável. Por eventualmente levar o agrosolar além do que eu chamaria de “barreira de preço de eletricidade negativa solar de pico“. Essa barreira já está um pouco presente e pode piorar muito em breve.