Agrofotowoltaika – idealne rozwiązanie dla rolnika?
Rozwiązania dla rolnika w strefie fotowoltaiki są dość szerokie – może on skorzystać z fotowoltaiki na bieżące potrzeby domu, prowadzenia swojej działalności, może również wydzierżawić ziemię pod fotowoltaikę lub samemu podjąć się budowy farmy fotowoltaicznej. Mniej znanym sposobem na fotowoltaikę dla rolnika zwłaszcza w Polsce jest agrofotowoltaika. Czym ona jest? Jakie korzyści daje? Czy warto zainwestować w agrofotowoltaikę? Sprawdźmy!
Czym właściwie jest Agrofotowoltaika?
Agrofotowoltaika jest terminem oznaczającym jednoczesne wykorzystanie gruntu do uprawy rolnej czy wypasu zwierząt, oraz do produkcji energii ze słońca. Pierwszy raz termin ten został użyty przez niemiecki instytut Fraunhofer ISE, który jest przodującym w Europie ośrodkiem, badającym możliwości agrofotowoltaiki. Warto dodać, że instytut ten zajmuje się nie tylko agrofotowoltaiką, ale także innymi rozwiązaniami i zagadnieniami fotowoltaicznymi takimi jak:
- fotowoltaika na wodzie,
- fotowoltaika zintegrowana z budynkiem,
- fotowoltaika zintegrowana z drogą,
- fotowoltaika zintegrowana z pojazdem,
- technologią produkcji modułów fotowoltaicznych,
- wytrzymałość paneli słonecznych,
- wszelkimi tematami związanymi z pompami ciepła.
Agrofotowoltaika wykorzystuje panele fotowoltaiczne przepuszczające światło, które są umieszczone na specjalnych, wysokich rusztowaniach. W przypadku upraw szklarniowych półprzeźroczyste moduły fotowoltaiczne montowane są na dachach szklarni.
Ten rodzaj fotowoltaiki ma jeszcze sporo miejsca na rozwój, zwłaszcza w kierunku rozwoju rolnictwa. Prostym przykładem dla tego stwierdzenia może być fakt, że panele fotowoltaiczne, czy konstrukcję agrofotowoltaiki można tak zaplanować, aby służyła do nawadniania pola lub by zbierała wodę deszczową do zbiornika.
Agrofotowoltaika na świecie i w Polsce
Pierwszy prototyp agrofotowoltaiki powstał w Japonii w 2004 roku. Jej zalety doceniono również w Niemczech i Włoszech, gdzie powołano instytucję APV-RESOLA, której zadaniem jest popularyzacja tego rozwiązania. Agrofotowoltaika jest wspierana systemowo przez rządy Japonii, Chin, Franci oraz USA. Moc instalacji agrofotowoltaicznych w 2020 roku wynosiła około 2,9 GW, gdzie w 2012 roku było to zaledwie 5 MW. W ilości mocy zainstalowanej przodują Chiny – wynosi ona ponad 1,9 GW!
W ramach projektu „APV-MaGa” ma zostać zbadane i wdrożone potrójne wykorzystanie gruntów dla obszarów wiejskich Afryki Zachodniej. W grę wchodzi:
- uprawa żywności,
- produkcja energii słonecznej,
- zbieranie i magazynowanie wody deszczowej za pomocą zainstalowanych modułów słonecznych.
Jest to sposób na jeszcze efektywniejsze wykorzystanie gruntów oraz rozwinięcie agrofotowoltaiki. Póki co projekt ma pokazać potencjał tej technologi i w jego ramach zostanie wykonanych w sumie 5 instalacji demonstrujących działanie agrofotowoltaiki – jedna powstanie w Mali oraz cztery w Gambii.
W Polsce nie ma, póki co żadnej instalacji tego typu. Jednak od grudnia 2020 roku są plany założenia agrofotowoltaiki nad polem zgorzeleckiego ZKlastra. Prace badawczo-rozwojowe prowadzi Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych.
Korzyści z Agrofotowoltaiki
Pierwszą, główną korzyścią agrofotowoltaiki jest możliwość jednoczesnego produkowania energii ze słońca oraz uprawiania ziemi. Fotowoltaika zamontowana na wysokim rusztowaniu ogranicza straty gruntów rolnych do minimum. Warto wspomnieć, że Unia Europejska, w przeliczeniu na jedną osobę straciła w przeciągu 50 lat jedną trzecią ziem uprawnych. Instytut Fraunhofer ISE wyliczył, że gdyby wykorzystać agrofotowoltaikę na 4% powierzchni upraw w Niemczech, można by wyprodukować energię, zaspakajającą zapotrzebowanie całego kraju!
Agrofotowoltaika pełni również funkcję ochronną dla upraw, zastępując siatki ochronne czy inne tego rodzaju rozwiązania. Konstrukcja ta może zmniejszyć skutki gradobicia czy nawałnic wiatru. Dodatkowe zacienienie wpływa także na wilgotność gleby, dzięki czemu nie trzeba jej aż tak mocno dodatkowo nawadniać.
Badania prowadzone na świecie, pokazują, że uprawy prowadzone pod agrofotowoltaiką mogą być wydajniejsze. W Indiach, plony pomidorów i bawełny były większe nawet o 40% dzięki cieniowi i mniejszemu parowaniu zapewnionemu przez moduły słoneczne.
A więc zaletami agrofotowoltaiki są:
- W pełni wykorzystywany potencjał gruntów rolnych.
- Zwiększenie upraw dzięki zacienieniu i zwiększenia wilgotności gleby.
- Uniezależnienie od dostawców energii.
- Możliwość dodatkowego zarobku.
Należy również pamiętać, że agrofotowoltaika działa w taki sam sposób jak zwykła instalacja fotowoltaiczna. Można ja podłączyć do sieci lub wykorzystać magazyny energii do przechowywania energii.
Zagrożenia stojące przed Agrofotowltaiką
Zagrożenia, jakie mogą wynikać przy instalacji agrofotowoltaicznej nie są jeszcze dokładnie zbadane. Jest to spowodowane faktem, że jest to stosunkowo młode rozwiązanie i nie można było zaobserwować długoterminowych zmian w klimacie, jakie mogą spowodować. Aktualnie jest kilka wyzwań, z którymi może zmierzyć się agrofotowoltaika:
- Zmiany mikroklimatu – chodzi przede wszystkim o zmiany wilgotności powietrza i gleby. To w zależności od uprawianych roślin może być wadą lub zaletą.
- Wytrzymałość wysokich konstrukcji – powinny one być dobrze zabezpieczone, jednak nadal nie wiadomo jak system montażowy wytrzyma coraz silniejsze wiatry w Europie.
- Walory krajobrazowe – jest to wada “mniejszego kalibru”. Agrofotowoltaika w zamyśle to bardzo duża instalacja, która będzie zasłaniać sporą część terenu. Metalowa konstrukcja pośrodku upraw zbóż może nieco niszczyć ich “klimat”.
- Regulacje prawne – dualne użytkowanie gruntu, przez jego uprawę oraz produkcję energii ze słońca nie zostały przewidziane ustawowo, co może prowadzić do problemów. Jednak ten problem powinien być szybko skorygowany, zwłaszcza gdy ta gałąź fotowoltaiki się rozwinie.
- Brak uprawnień do unijnych dopłat rolniczych.
Czy Agrofotowoltaika się opłaca?
Instalacje fotowoltaiczne przeszły dość długą drogę, aby ich ceny czy wydajność były na dzisiejszym poziomie. Sytuacja z agrofotowoltaiką może się mieć podobnie. Obecnie ze względu na niszowy popyt na tego typu instalacje, specjalne konstrukcje montażowe oraz specjalne półprzeźroczyste moduły fotowoltaiczne, koszt agrofotowoltaiki jest dość wysoki. Niemiecka grupa badawcza porównała koszty takich instalacji.
Przy instalacji naziemnej o mocy 850 kW średni koszt wyniósł 572 euro/kW. W przypadku agrofotowltaiki o mocy 650 kW koszt ten to już 1234 euro/kW, a więc dwa razy drożej!
Mimo wysokiej ceny instalacja agrofotowoltaiczna może być bardzo opłacalna. Przy ocenie jej opłacalności należy wziąć pod uwagę korzyści, jakie daje i na których można zaoszczędzić:
- zwiększenie wilgotności gleby,
- ochrona przed słońcem, gradem czy silnymi wiatrami,
- zwiększenie wydajności upraw,
- poprawa efektywności wykorzystania gruntu,
- tańsze rachunki za prąd – przy rosnących cenach prądu, takie uniezależnienie się może być szczególnie opłacalne.
Ciężko jednogłośnie stwierdzić czy agrofotowoltaika się opłaci, zależy to od wielu czynników. Jednak jest to kierunek w dobrą stronę, do pozyskiwania energii jedynie ze źródeł OZE, ponieważ nie musimy poświęcać gruntów pod farmy fotowoltaiczne.
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Deep Fission: mikroreaktory SMR, które zmieszczą się w odwiertach jak po ropie
Deep Fission proponuje nowatorskie podejście do energetyki jądrowej – zakopane na głębokości jednej mili (ok. 1,6 km) mikroreaktory SMR mają produkować 15 MW energii każdy. Dzięki wykorzystaniu sprawdzonych technologii PWR oraz minimalizacji kosztów infrastrukturalnych, firma chce dostarczać skalowalną, bezpieczną i bezemisyjną energię dla dużych miast, baz wojskowych oraz centrów danych.
Kalifornia rozdaje panele i magazyny energii za darmo
Haven Energy uruchomiła program, który umożliwia właścicielom domów o niskich dochodach w Kalifornii darmową instalację paneli fotowoltaicznych i magazynów energii. Wszystko dzięki wsparciu stanowego programu SGIP RSSE.
Cyfrowa rewolucja w Rumi. Politechnika Gdańska pomoże w zarządzaniu miastem
Rumia dołącza do pilotażowego projektu „inteligentnej metropolii”, który ma przyspieszyć rozwój miast poprzez wykorzystanie nowoczesnych technologii i analizy danych. Współpraca z Politechniką Gdańską ma poprawić m.in. zarządzanie energią, transportem i planowaniem przestrzennym.
PowerHarvester od 1KOMMA5°. Magazyn energii bez fotowoltaiki
Niemiecka firma 1KOMMA5° wprowadziła na rynek innowacyjny system magazynowania energii o nazwie PowerHarvester, który umożliwia gospodarstwom domowym korzystanie z dynamicznych cen energii elektrycznej bez konieczności posiadania własnej instalacji fotowoltaicznej. To rozwiązanie skierowane jest do właścicieli domów, mieszkańców wspólnot mieszkaniowych oraz wszystkich, którzy chcą aktywnie uczestniczyć w transformacji energetycznej i czerpać korzyści z inteligentnego zarządzania energią.
Hybryda do każdego BEV bez przebudowy – Horse Powertrain zmienia zasady gry
Koncepcja hybrydowego układu napędowego pozwoli przekształcać platformy BEV bez kosztownych zmian konstrukcyjnych.
Enea podwaja inwestycje w 2025 roku. Priorytetem OZE i dystrybucja energii
Grupa Enea planuje przeznaczyć w 2025 roku aż 7,94 mld zł na inwestycje, czyli ponad dwa razy więcej niż rok wcześniej. To największy CAPEX w historii spółki. Kluczowe obszary, na które postawi Enea, to odnawialne źródła energii (OZE), dystrybucja oraz wytwarzanie energii. Decyzja o znacznym zwiększeniu nakładów wpisuje się w strategię transformacji energetycznej i wzmocnienia pozycji Enei jako wicelidera polskiego rynku elektroenergetycznego.
Komentarze