Agrofotowoltaika to rozwiązanie fotowoltaiczne, które oferuje interesującą perspektywę wykorzystania energii słonecznej i działki rolnej. W Polsce tego typu instalacja nadal wymaga pokonania kilku przeszkód prawnych. Wartość dla inwestorów i rolników może być jednak warta wysiłku. Przeczytaj, jak obecność modułów wpływa na plony i jakie konkretne możliwości w zakresie montażu agrofotowoltaiki dają polskie przepisy.
Co to jest agrofotowoltaika
Agrofotowoltaika (inaczej agri-PV, APV, agrophotovoltaics) to rozwiązanie, które łączy produkcję energii z fotowoltaiki i uprawę roli na tym samym terenie. Otwiera ono nowe możliwości dla rolników, umożliwiając im wydajniejsze wykorzystanie przestrzeni i zasobów naturalnych, lub inwestorów, którzy we współpracy z rolnikami mogą zainstalować system PV na działce rolnej, aby zwiększyć wartość ziemi. Ma to zapewniać podwójne zyski: z jednej strony z uprawy rolnej, z drugiej – z produkcji energii.
W agrofotowoltaice istotne jest więc takie zaprojektowanie instalacji, aby zapewniała ona optymalne nasłonecznienie paneli i upraw. Aby było to możliwe, panele fotowoltaiczne umieszcza się na specjalnych konstrukcjach nad gruntami uprawnymi. Dzięki zaawansowanym rozwiązaniom technologicznym, takim jak systemy SolarEdge, możliwe jest nie tylko efektywne zarządzanie produkcją energii, ale także minimalizacja wpływu instalacji na procesy uprawne. Agrofotowoltaika SolarEdge to innowacyjne podejście, które łączy zrównoważone rolnictwo z produkcją energii odnawialnej, oferując korzyści zarówno dla rolników, jak i dla środowiska.
Jak działa agrofotowoltaika
Agrofotowoltaika jest więc rozwiązaniem 2 w 1 dla obszarów rolnych. Z jednej strony na wyznaczonym terenie ziemi rolnik może uprawiać role. Z drugiej – wykorzystuje tę przestrzeń jako miejsce na fotowoltaikę, dzięki której zyskuje energię elektryczną potrzebną do zasilania urządzeń i obiektów gospodarstwa rolnego lub odsprzedaży.
Takie instalacje fotowoltaiczne działają na tej samej zasadzie co fotowoltaika dla domu i firm: wytwarzają energię w wyniku promieniowania słonecznego. Jej komponentami są moduły, inwerter, okablowanie itp.
SolarPower Europe w raporcie na temat najlepszych praktyk dla agriPV zaleca dodanie do tych instalacji urządzeń takich jak optymalizatory mocy. Umożliwiają one systemowi nadzorowanie wysokiego napięcia DC.
Kolejnym obowiązkowym komponentem jest stelaż. Konstrukcje dla agrofotowoltaiki projektuje się tak, aby moduły znajdowały się na wysokości około trzech metrów nad ziemią, gdy umieszczane są nad uprawami.
Jakie są zalety agrofotowoltaiki
Co rolnicy mogą zyskać dzięki inwestycji w agrofotowoltaikę? Między innymi mogą:
- zmniejszyć wydatki na energię elektryczną, ponieważ będą produkować własną z odnawialnego źródła energii;
- zwiększyć swoją niezależność od wzrostu cen energii elektrycznej i od dostawców energii;
- bardziej efektywnie wykorzystać dostępną ziemię, ponieważ zyskają przestrzeń pod instalacją, co jest szczególnie potrzebne na obszarach o ograniczonym dostępie do gruntów;
- stworzyć przyjazny mikroklimat dla roślin (zmniejszyć parowanie wody z gleby, zapewnić odpowiedni cień i ochronę przed intensywnymi zjawiskami pogodowymi), a w niektórych przypadkach nawet zwiększyć plony;
- dodatkowo zyskać wodę do podlewania upraw, jeśli zainstalują system zbierania wody deszczowej, i – w niektórych przypadkach – zmniejszyć ilość wody wykorzystywanej do podlewania, ponieważ moduły osłaniają ziemię przed nadmierną utratą wilgoci;
- zmniejszyć zanieczyszczenie środowiska i emisję gazów cieplarnianych poprzez redukcję zużycia konwencjonalnych źródeł energii;
- być w stanie chronić rośliny przed mrozem, jeśli zostaną pomyślnie zaplanowane;
- pomóc w zapobieganiu pustynnieniu obszarów rolniczych;
- zmniejszyć wydatki na utrzymanie hodowli zwierząt i zapewnić zwierzętom schronienie przed trudnymi warunkami pogodowymi, jeśli połączą agriPV z hodowlą zwierząt;
- zmniejszyć koszty związane z utrzymaniem instalacji, a konkretniej – z przycinaniem roślin, jeśli zapewnią wypas zwierząt w okolicy paneli;
- czerpać podwójne korzyści z jednego kawałka ziemi.
Jak agrofotowoltaika wpływa na uprawę
Jak obecność paneli fotowoltaicznych na konstrukcji naziemnej oddziaływa na znajdujące się pod nimi plony?
Według badań przeprowadzonych przez uczonych z Uniwersytetu Narodowego w Chonnam uprawa brokułów pod modułami korzystnie wpłynęła na jakość brokułów. Miały one intensywniejszy kolor i równie dobre walory smakowe i niezbędne wartości odżywcze co warzywa uprawiane na otwartym polu.
I choć zbiory zmniejszyły się o ok. 20%, to energia, którą produkowała agrofotowoltaika, nadrabiała te straty. Naukowcy stwierdzili, że roczne korzyści ekonomiczne uzyskiwane z energii słonecznej są 10,4 razy większe niż w przypadku tylko uprawy brokułów. (Farma produkowała 127 kWh dziennie i była zbudowana z modułów bifacial znajdujących się na wysokości 3,3 m).
Pozytywny przykład wykorzystania agrofotowoltaiki obserwuje się również u naszych sąsiadów. W Niemczech w Heggelbach w 2018 r. zebrano więcej plonów pszenicy ozimej, ziemniaków i selera w porównaniu do plonu referencyjnego przed 2016 r. Największe różnice zauważono w przypadku selera: uzyskano o 12% większy zbiór. Pszenicy ozimej zebrano o 3% więcej. Jedynie uprawa koniczyny spadła o 8%.
W ramach agrofotowoltaiki uprawia się wiele więcej różnych warzyw, m.in. cukinię, bakłażany, szparagi czy rośliny strączkowe, jak i krzewy owocowe, m.in. maliny, jagody i agrest.
Obiecujące korzyści agrofotowoltaiki dla plonów sprawiają, że różne instytucje realizują kolejne badania z udziałem systemów PV, owoców i warzyw. Dzięki temu jest szansa, że więcej będziemy słyszeć o tym rozwiązaniu, a tym samym – stanie się ono popularniejsze.
Również rolnicy, którzy decydują się na montaż modułów na działce, bazując na swojej znajomości roli i wiedzy, mogą „przeprowadzać własne testy”.
Aby uzyskać lepszą wydajność energetyczną, mogą wybrać rozwiązania technologiczne SolarEdge, które obejmują optymalizatory mocy SolarEdge, komercyjny falownik SolarEdge zaprojektowany do współpracy z optymalizatorami mocy i trackery Solargik.
Optymalizatory mocy i falownik SolarEdge uwalniają moduły fotowoltaiczne od ograniczeń tradycyjnych systemów łańcuchowych i mogą umożliwić każdemu modułowi generowanie tyle mocy, ile jest w stanie, niezależnie od mocy innych paneli w łańcuchu. Może to zapewnić właścicielom mnóstwo energii elektrycznej na potrzeby gospodarstwa lub do odsprzedaży.
Z kolei trackery Solargik umożliwiają pochylanie modułów zgodnie z kierunkiem padania promieni słonecznych. Zintegrowane oprogramowanie bazujące na sztucznej inteligencji może stworzyć trajektorię dla trackerów uwzględniające zarówno potrzeby produkcyjne energii, jak i rolnicze, aby osiągnąć najlepszy możliwy wynik dla obu celów. Rozwiązanie to oferuje dwie korzyści: ciągłe nasłonecznienie modułów (co oznacza więcej energii elektrycznej) i lepsze warunki dla upraw.
Agrofotowoltaika w Polsce
Agrofotowoltaika w Polsce wciąż jest mało znanym rozwiązaniem i niestety nieuregulowanym prawnie. Aktualnie farmy PV wolno montować jedynie na gruntach rolnych o niskiej jakości (klasa 4–6) lub na nieużytkach rolnych. Niemożliwe jest więc postawienie konstrukcji na działkach rolnych przeznaczonych pod uprawę.
Polskie przepisy nie przewidują tego typu podwójnego użytkowania gruntów. Istnieją jednak instytucje, które podjęły się zbadania skuteczności agrofotowoltaiki.
Jedna z eksperymentalnych farm fotowoltaicznych z uprawami pod panelami w Polsce znajduje się w Zgorzelcu. W 2021 roku pod modułami ZKlaster (Zgorzelecki Klaster Rozwoju Odnawialnych Źródeł Energii i Efektywności Energetycznej) posadził 10 tys. sadzonek czosnku niedźwiedziego. Projekt okazał się sukcesem: przyjęło się aż 80% sadzonek, które obrodziły po wiele zdrowych i dużych liści.
Kolejna taka konstrukcja ma powstać na terenie województwa zachodniopomorskiego. Opracowuje ją Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie we współpracy z firmą Energia Pomorze. Przez pierwsze dwa lata badane będą dwa hektary agrofotowoltaiki, aby następnie rozbudować ją kolejne osiem hektarów.
Można mieć nadzieje, że powodzenie tych i innych projektów fotowoltaicznych dla rolnictwa, wniosków różnych badań wpłynie na rozwój i dostępność tego rozwiązania w kraju.
Zainteresowałeś się inwestycją w agrofotowoltaikę? Skontaktuj się z SolarEdge, aby dowiedzieć się więcej o takiej instalacji i poznać rozwiązania SolarEdge, z którymi możesz zwiększyć jej skuteczność dla produkcji energii i prowadzenia upraw.
Tagi
Udostępnij artykuł
