Агрофотовольтаїка - агросонячний бум у сільському господарстві?

The Очікується, що за 15 років населення світу зросте на 1,2 мільярда осібу поєднанні зі зростаючим попитом на м'ясо, яйця та молочні продукти, для вирощування яких використовується понад 701 трлн. т прісної води, а також зі зростаючим попитом на електроенергію. Вже ні для кого не секрет, що для того, щоб стати кліматично нейтральними та зменшити викиди людства, нам потрібно кардинально змінити виробництво енергії. Багато досліджень показують, що для досягнення цієї мети ми повинні інвестувати значні кошти у відновлювані джерела енергії, такі як вітер і сонце. Експерти прогнозують, що в майбутньому, виробництво фотоелектричної енергії збільшиться за приблизними підрахунками шість-вісім разів більше, ніж сьогодні. Сільське господарство було важливою частиною людського життя протягом століть, тому дуже важливо, щоб ми знайшли спосіб зберегти його, одночасно виробляючи відновлювану енергію.

Втім, головна проблема полягає в тому, що проблема з традиційними сонячними парками полягає в тому, що земля під панелями не може бути використана. Агрівольтаїка, яка поєднує сільське господарство з виробництвом електроенергії шляхом вирощування сільськогосподарських культур під навісом сонячних панелей, може стати вирішенням цих проблем.

Увійдіть агро-фотоелектричні системи (або Agri-PV системи). Ця технологія дозволяє нам встановити сонячні батареї над сільськогосподарським полем і виробляти електроенергію в той час як а також дозволяє вирощувати сільськогосподарські культури нижче.

1. Що таке AgroSolar
2. У чому переваги Agri-PV / AgroSolar?
3. Які найбільші стримуючі фактори існують на сьогоднішній день?

AgroSolar: Вирощуй урожай та виробляй електроенергію

Агровольтаїка також показало, що під сонячними панелями можна вирощувати майже всі сільськогосподарські культури, але в менш сонячні сезони врожайність може дещо знижуватися, оскільки рослини, які потребують сонця, є сонцелюбними. Тим не менш, врожайність сільськогосподарських культур, вирощених на сонячних батареях, перевищувала показники еталонного поля в "сухі та спекотні" роки, демонструючи, що агровольтаїка може змінити правила гри в спекотних і посушливих регіонах.

Сума досвід роботи з агровольтаїкою все ще досить обмеженийале існує багато варіантів агровольтаїки, які зараз активно досліджуються. Великі успіхи були досягнуті в основному з тіньовитривалими культурами, такими як салат, шпинат, картопля і помідори. Деякі надзвичайно перспективні приклади є переконливими аргументами на користь агровольтаїки.

Земля використовується двічі, і ми можемо максимізувати вихід енергії. У нас є Розроблено агро-ПВ-системи на Інститут ФраунгофераДослідники вважають, що ця технологія має потенціал покрити всі енергетичні потреби Німеччини, використовуючи лише чотири відсотки сільськогосподарських угідь. Цей тип виробництва відновлюваної енергії вже випробували на підприємстві Steinicke, розташованому в Люхові, Нижня Саксонія. На підприємстві було створено сонячні модулі були встановлені на висоті шести метрів і внизу вирощували трави в тіні. Це корисно для рослин, оскільки забезпечує мікроклімат і зменшує шкоду від сонячних опіків. Інститут Фраунгофера також побудував дослідне поле з яблунями для вимірювання ефекту затінення та впливу на врожай. Початкові результати показують, що фотоелектричний дах рівномірно корисний для деяких сортів і захищає їх від шкідників. За оцінками, ця технологія здатна генерувати близько 700 000 кіловат-годин електроенергії щорічно. АгроСолар є піонером цієї технології і зараз працює над новими проектами.

Тривалі процедури та дорогий монтаж

Однак вони стикаються зі спільною проблемою проблема – тривалі процедури. Процедура затвердження плану забудови зі зміною плану землекористування часто займає два з половиною роки, що може призвести до вартістю від 20 000 до 80 000 євро. Це ускладнює процес для невеликих систем, які не можуть собі його дозволити. Потрібно більше стимулів для того, щоб фермери та підприємці інвестувати в Agri-PV системитак що це може бути потенційна субсидія від Європейського Союзу (звичайне джерело сільськогосподарських субсидій в ЄС). Затвердження має бути швидшим і простішим, а оцифрування може стати корисним інструментом.

Для того, щоб люди перейшли на сонячну енергію, потрібні сприятливі економічні умови, а фотоелектрика може бути корисним елементом у боротьбі зі зміною клімату. За допомогою Агро-ПВ системиу нас є можливість генерувати відновлювану енергію одночасно підтримуючи сільське господарство, щоб ми могли продовжувати виробляти їжу та годувати людство. Ця технологія має такі переваги потенціал виробляти стільки ж електроенергії, скільки 170 атомних електростанцій (теоретично), якщо технологія буде впроваджена в більш широких масштабах.

Вертикально встановлені двосторонні сонячні панеліСонячні батареї, які можуть збирати сонячну енергію з обох боків панелі, використовуються для збільшення площ орних земель. Цей тип установок особливо добре працює в районах, які страждають від вітрової ерозії, оскільки конструкції зменшують швидкість вітру, що може допомогти захистити землю і вирощувані на ній культури. Двосторонні панелі можуть генерувати більше енергії на квадратний метр, ніж традиційні односторонні панелі, і не потребують жодних рухомих частин.

Подвійне використання землі: Балансування ризиків та можливостей

Агрофотовольтаїка - відносно нова технологія яка може стати важливим фактором енергетичного переходу. Потенціал цієї технології великий, але й перешкод, які необхідно подолати, щоб вона отримала визнання, також чимало. Щоб встановити 215 гігават фотоелектричних станцій до 2030 року, поправка до EEG привела деякі речі в рух. Це включає технологічну надбавку в розмірі 1,2 цента за кіловат-годину, але експерти кажуть, що цього може бути недостатньо.

Нідерланди є другим за величиною світовим експортером продуктів харчування, і компанія "GroenLeven", дочірня компанія групи BayWa зі штаб-квартирою в Мюнхені, Німеччина, розпочала кілька пілотних проектів з місцевими фермерами, що вирощують фрукти. Вони перетворили три гектари чотиригектарної малинової ферми в Бабберіх, Нідерланди, на агровольтаїчну ферму потужністю 2 МВт.

Рослини малини вирощувалися безпосередньо під сонячними панелями, які були розміщені рядами, що чергувалися, зі сходу та заходу, що максимізувало сонячну енергію, а також захищало рослини від вітру. Кількість і якість фруктів, вирощених під панелями, виявилася такою ж або навіть кращою, ніж у традиційних пластикових тунелях, а фермер заощадив багато роботи з управління пластиковими тунелями. Ще однією значною перевагою було те, що температура під сонячними панелями була на кілька градусів нижчою, що зробило її більш приємною для працівників ферми і зменшило кількість зрошувальної води на 50% порівняно з еталонним полем.

Переваги AgroSolar

Усуваючи конкуренцію за землю між продовольчими та енергетичними культурами, нова технологія дозволяє значно підвищити ефективність використання земельних ресурсів в даний час до 186% (як стверджує AgroSolar).

Переваги подвійної системи, як стверджує AgroSolar:

Кожна агро-фотоелектрична система - це настроюється і гнучкий, пристосовані до розміру ділянкивід типу вирощуваних культур та геологічних умов.
Agri-PV захищає посіви та врожаї з екстремальні погодні умови, такі як спека, посуха, зливи, град і вітер.
Сільське господарство машини різних розмірів можна використовувати у звичайному режимі в рамках Агро-фотоелектричних систем.
Потреба у воді сільськогосподарських територій може буде скорочено до 20%і збільшується водоутримуюча здатність ґрунту.
Вуглець–Сільське господарство: З Agri-PV, контрольований гумус може бути накопиченийзменшуючи потребу в добривах і дозволяючи зберігати більше CO2 в ґрунті.
Використання Agri-PV підвищує врожайність сільськогосподарських культурщо дає змогу підвищити дохід аграрного бізнесу.
Гнучкий і вигідний: Окрім інвестицій у власну систему, AgroSolar Europe також пропонує лізингову модель, тому сільськогосподарському бізнесу не потрібно докладати зусиль для встановлення та продажу електроенергії.

Агровольтаїка має потенціал бути виграшною стратегією для задоволення наших енергетичні потреби і зменшення споживання води у спекотних та посушливих регіонах світу.

Які на сьогоднішній день існують найбільші перешкоди, коли мова йде про AgroSolar?

Хоча Agri-PV має багато переваг, таких як забезпечення даху над територією та подвійне використання землііснують недоліки які потрібно враховувати. До них відносяться вищі витрати, необхідність збалансувати сільськогосподарське виробництво з виробництвом електроенергіїі проблеми захисту ґрунтів.

Однак опір громади проти агровольтаїки важливо контролювати, особливо псевдоаграрної енергетики, Це практика будівництва великих сонячних електростанцій під виглядом сільськогосподарських. Правила, норми та бюрократія також можуть стримувати розвиток агровольтаїки, тому важливо підтримувати належну місцеву підтримку. ЄС розглядає агровольтаїчні системи як фізичні споруди і вимагає дозволу на будівництво. Вартість кВт-год для агровольтаїки може бути на 10-20% вищою порівняно з традиційними сонячними парками, що ставить питання про те, хто є власником сонячних панелей. Без державного втручання у вигляді субсидій або цінових гарантій агровольтаїка може не витримати конкуренції з іншими сонячними ініціативами. Агровольтаїка має потенціал, щоб допомогти нашому продовольчому забезпеченню та переходу на чистіші джерела енергії без шкоди для орних земель, особливо якщо ми зможемо перетворити землі, які зараз використовуються для вирощування біопаливних культур, на землі для виробництва продуктів харчування для людей або відновлення лісів.

Я також запитав товариша Фанат AgroSolar Лукас у твіттері поділитися деякими думками щодо обмежень, і ось ми тут:

Ефективне управління водними стоками. Наприклад, водостоки достатньої пропускної здатності, що автоматично очищаються від сильної зливи, на уступах, що ведуть до резервуарів для зберігання води для поливу
База даних про що і як добре росте з агросолярка: База даних не має нічого спільного з фізикою, але вона важлива, оскільки не всі культури ростуть краще при менш суворому сонці. Набагато менш страшно для фермерів.
Співпраця з напівлокальне переведення на газ буфер сховище рішення: Додаткова технологія не поверхневого ущільнення контейнерної системи перетворення енергії в газ може бути хорошим модульним варіантом, що масштабується. Для того, щоб в кінцевому підсумку вивести агросонячну енергетику за рамки того, що я б назвав "піковий від'ємний ціновий бар'єр на сонячну електроенергію". Цей бар'єр вже дещо присутній, і незабаром він може значно погіршитися.