Niemiecki Instytut Fraunhofer ISE pokazuje, że wykorzystanie gruntów rolnych do wytwarzania energii jest możliwe. Jest to pierwsza inwestycja tego typu, która w ciągu dwóch lat trwania swojego rodzaju eksperymentu odnotowała pozytywne wyniki. Termin „agrofotowoltaika” być może już niebawem trafi pod strzechy okolicznych gospodarstw, które zauważą korzyści z takiego rozwiązania.

Nietypowa instalacja fotowoltaiczna

Instalacja na tle odpowiedników wyróżnia się sposobem montażu. System paneli słonecznych złożonych z dwustronnych modułów został przymocowany do 5 – metrowych konstrukcji. Według specjalistów z instytutu w Niemczech takie działanie ma umożliwić zwiększenie pozyskiwanej energii o nawet ¼ w stosunku do standardowych modułów. Obszar o powierzchni 3 hektarów objęty kompleksem paneli znajduje się na jednym z gruntów rolniczych nad Jeziorem Bodeński. Zgodnie z założeniami eksperymentu cała instalacja miała generować moc rzędu 194 kW. W praktyce powinno to zapewnić niezbędną ilość energii dla potrzeb 62 gospodarstw domowych. Zapotrzebowanie obliczono na podstawie czteroosobowej rodziny. Energię pozyskiwaną ze słońca wykorzystuje się do zasilenia kilku procesów. Wśród nich znalazło się m.in.: ładowanie aut i urządzeń elektrycznych oraz w gospodarstwach rolnych do obsługi zbiorów. Reszta magazynowanej energii została odsprzedana lokalnemu operatorowi. Czytaj więcej o fotowoltaice w gospodarstwach rolnych.

Czy instalacja słoneczna umieszczona nad rosnącymi zbiorami to dobre wyjście?

Trudno powiedzieć, czy rozwiązanie w takiej formie przyjmie się w gospodarstwach rolnych. Wynika to z niedoskonałości, które w przypadku tradycyjnych paneli fotowoltaicznych montowanych na budynkach mieszkalnych, gospodarczych, czy niezasianych gruntach nie występują. Kompleks paneli wykorzystywanych w pilotażowym projekcie zasłaniał część roślin przed dostępem promieni słonecznych. W porównaniu wzięto pod uwagę tereny z instalacją fotowoltaiczną oraz bez jej udziału. W pierwszym roku odnotowano stratę w przypadku koniczyny (5,3%) oraz pszenicy, pomidorach, selerze (18-19%).

Zaskakujący dla wszystkich badaczy był z pewnością ubiegły rok. Odnotowano wtedy znacznie lepsze wyniki w uprawach ze względu na bardzo słoneczne lato. Sama instalacja PV wyprodukowała 2% więcej energii w porównaniu do analogicznego okresu z 2017 roku. Z kolei panele przyczyniły się do ochrony roślin przed palącym słońcem. Tym samym efektywność, która do niedawna spadała, tym razem wzrosła i to w znaczny sposób. Zwiększyła się ilość zbieranego z upraw selera oraz pszenicy ozimej, wzrost odpowiednio o 12% i 3%. Spadki zaobserwowano natomiast w przypadku koniczyny (8%). Interesujący jest także wynik z uprawy ziemniaków. Odnotowano tam wzrost efektywności na poziomie 83% dla produkcji energii oraz 103% dla ziemniaków.

Tak dobre wyniki upraw są efektem spadku nasłonecznienia dzięki panelom fotowoltaicznym rozmieszczonym na odpowiedniej wysokości nad ziemią. Na gruntach objętych instalacją odnotowano średni spadek nasłonecznienia na poziomie 30% w stosunku do gruntów, które nie posiadały paneli. Duża ilość cienia pozwoliła także gruntom na zgromadzenie większej ilości wody, która w trakcie upałów pozostawała w większej ilości w glebach, odżywiając przy tym samym rośliny.

Koszty instalacji PV oraz przyszłość systemu fotowoltaiki w gospodarstwach rolnych

Według niemieckiego instytutu Fraunhofer ISE cen zakupu instalacji tego typu nie odbiega znacząco od standardowych paneli PV montowanych na dachach budynków. Jest to także dobre rozwiązanie pod względem pozyskiwania darmowej energii przez rolników z gruntów, które były dotychczas wykorzystywane wyłącznie pod uprawę warzyw i zbóż. Nadwyżkę energii można będzie odsprzedać lub wykorzystać do zasilenia maszyn wykorzystywanych w rolnictwie. Przykładem takiego działania są ciągniki marki John Deere, producent ten zaprezentował nowoczesne modele maszyn zasilanych dzięki energii słonecznej. Niemieccy badacze po pozytywnych wynikach pilotażowego projektu stawiają na udoskonalenie technologii, która może w przyszłości stanowić ogromne wsparcie regionów narażonych na zmiany klimatu, duże nasłonecznienie i straty w uprawach w związku z falami upałów. (Przeglądaj inne artykuły o fotowoltaice z kategorii urządzenia).