Agrofotovoltaika – chybějící puzzle pro energetické ekonomy a zemědělskou energetiku: výroba zemědělské energie nebo výroba elektřiny pomocí agro-PV

Když mluvíte o hospodaření s energií na venkově nebo o využívání obnovitelných energií v zemědělství, obvykle se vám nejprve vybaví bioplynové stanice. Ve skutečnosti se v posledních 10 letech tyto systémy rozšířily a představují významný podíl obnovitelné energie v zemědělství při výrobě elektřiny (2021 s 18,45 %).

Většina biomasy pochází ze zemědělských zbytků, jako je hnůj, kejda a sláma. Podle Agentury pro obnovitelné zdroje (FNR) se využívá pouze třetina potenciálu. Na druhém místě ve využití biomasy je energetické dřevo, tedy lesní a průmyslové odpadní dřevo i odpadní dřevo. Dvě třetiny tohoto potenciálu se již využívají.

Důležitou výhodou bioenergie je, že ji lze skladovat a kompenzovat kolísání větrné a sluneční energie.

Nevýhody bioenergie jsou zvláště výrazné při pěstování biomasy. Zemědělskou půdu, na které se pěstují energetické plodiny, již nelze využívat k výrobě potravin a krmiv. Rostoucí poptávka po biomase vede ke změnám ve využívání půdy. Tato konkurence může z dlouhodobého hlediska mimo jiné prodražit zemědělské produkty.

Biomasa je navíc nejméně efektivní využití obnovitelné energie. Jejich účinnost (tedy množství vyrobené energie na dané ploše) se pohybuje mezi 0,5 a 1 %. Účinnost solárního modulu se pohybuje kolem 20 %. Větrná a solární energie výrazně předčí biomasu z hlediska plošné účinnosti.

Podíl obnovitelných zdrojů energie na hrubé výrobě elektřiny v Německu v letech 2020 a 2021 - Obrázek: Xpert.Digital

Statistiky ukazují podíl obnovitelných zdrojů energie na hrubé výrobě elektřiny v Německu v letech 2020 a 2021. V roce 2021 bylo kolem 7,5 procenta z celkové hrubé výroby elektřiny v Německu vyrobeno z biomasy.

Podíl obnovitelných zdrojů energie na hrubé výrobě elektřiny v Německu 2020

• Větrná energie (na souši) – 18,40 %
• Fotovoltaika – 8,60 %
• Biomasa – 7,80 %
• Větrná energie (na moři) – 4,80 %
• Vodní energie – 3,30 %
• Komunální odpad – 1 %
• Geotermální energie – 0,04 v %

Podíl obnovitelných zdrojů energie na hrubé výrobě elektřiny v Německu 2021*

• Větrná energie (na souši) – 15,80 %
• Fotovoltaika – 8,80 %
• Biomasa – 7,50 %
• Větrná energie (na moři) – 4,30 %
• Vodní energie – 3,40 %
• Komunální odpad – 1 %
• Geotermální energie – 0,03 v %

*Provizorně.

Částečně průhledné solární moduly se již používají ve výzkumném zařízení v „Model Region Agri-Photovoltaics Baden Württemberg“.

Více o tom zde:

• Agri-Solar pro pěstování ovoce: Agri-PV v Bádensku-Württembersku a Porýní-Falcku pro CO2-neutrální pěstování ovoce (ovoce a zelenina)

S naším uživatelsky přívětivým plánovačem solárního systému můžete plánovat svůj individuální solární systém online. Ať už potřebujete solární systém pro váš domov, vaši firmu nebo pro zemědělské účely, náš plánovač vám nabízí možnost zohlednit vaše specifické požadavky a vyvinout řešení na míru.

Proces plánování je jednoduchý a intuitivní. Jednoduše zadáte relevantní informace. Náš plánovač vezme tyto informace v úvahu a vytvoří solární systém na míru, který splní vaše potřeby. Můžete vyzkoušet různé možnosti a konfigurace, abyste našli optimální solární systém pro vaši aplikaci.

Svůj plán si navíc můžete uložit a později ho zkontrolovat nebo sdílet s ostatními. Náš tým zákaznických služeb je také k dispozici, aby zodpověděl vaše dotazy a poskytl podporu pro zajištění optimálního plánování vašeho solárního systému.

Pomocí našeho plánovače solárního systému naplánujte svůj individuální solární systém pro nejběžnější aplikace a urychlete přechod na čistou energii. Začněte hned a udělejte důležitý krok k udržitelnosti a energetické nezávislosti!

Plánovač solárního systému pro nejběžnější aplikace: Plánujte solární systém online zde - Obrázek: Xpert.Digital

Více o tom zde:

• Plánovač sluneční soustavy

Náš zkušený tým vás podpoří při optimalizaci vašich budov za účelem snížení spotřeby energie a podpory udržitelného využívání energie pomocí fotovoltaiky. Analyzujeme vaše individuální potřeby a vytváříme koncepty na míru, které dávají smysl jak ekonomicky, tak ekologicky. Bez ohledu na to, zda se jedná o energeticky efektivní renovaci stávajících budov nebo výstavbu nových energeticky účinných staveb, jsme na vaší straně. Průmyslová zařízení, maloobchodní budovy a obecní zařízení mohou snížit své náklady na energii a snížit dopad na životní prostředí a zároveň zlepšit komfort a efektivitu svých budov prostřednictvím našich řešení na míru.

Rady a řešení najdete zde 👈🏻

Nabízíme komplexní podporu soukromým domácnostem při energeticky úsporné rekonstrukci a výstavbě nových budov s fotovoltaikou. Náš zkušený tým je po vaší straně, aby vám pomohl poradit, naplánovat a implementovat vaše udržitelná energetická řešení. Analyzujeme vaši spotřebu energie, identifikujeme potenciál úspor a vyvíjíme na míru šité koncepty pro zlepšení vaší energetické účinnosti. Od zlepšení izolace budov přes instalaci energeticky účinných oken a dveří až po instalaci fotovoltaických a solárních systémů – doprovázíme vás krok za krokem, aby byl váš domov energeticky účinnější a šetrnější k životnímu prostředí. Důvěřujte našim odborným znalostem a těžte z mnoha výhod, které vám energetická renovace a využívání obnovitelných energií nabízí. Společně vytvoříme udržitelnou budoucnost pro váš domov.

Kontaktujte nás 👈🏻

Obnovitelné zdroje energie - výroba elektřiny v Německu podle zdrojů energie 2011 a 2021 - Obrázek: Xpert.Digital

Výkon biomasy

V roce 2011 činil podíl biomasy na hrubé výrobě elektřiny pouze z obnovitelných energií (124,02 terawatthodin/TWh) 25,88 %. V roce 2021 činila celková hrubá výroba obnovitelných energií 238 TWh. To je nárůst o téměř 92 % po 10 letech. Podíl biomasy byl ještě v roce 2011 25,88 %. V roce 2021 podíl klesl na 18,45 %.

Výkon větrných turbín

Pobřežní větrná energie také výrazně zvýšila výrobu elektřiny. Důvodem je nárůst instalovaného výkonu zejména v letech 2014 až 2017. V posledních letech však expanze výrazně poklesla. Trh s pobřežními větrnými turbínami v poslední době také podléhá značným výkyvům.

Výkon zařízení na výrobu obnovitelné energie (RE) po celém světě

Celosvětově se instalovaná kapacita systémů obnovitelné energie každým rokem zvyšuje. V poslední době byla většina elektřiny instalována v Asii. Evropa zaznamenala téměř polovinu instalovaného výkonu než Asie. Mezi systémy obnovitelné energie byla vodní energie zdrojem energie s největším instalovaným výkonem na světě.

Hrubá výroba elektřiny z obnovitelných energií v Německu podle energetických zdrojů v meziročním srovnání v roce 2011

• Pobřežní větrná energie – 49,20 v terawatthodinách
• Fotovoltaika – 19,60 v terawatthodinách
• Biomasa – 32,10 v terawatthodinách
• Větrná energie na moři – 0,60 v terawatthodinách
• Vodní energie* – 17,70 v terawatthodinách
• Domovní odpad** – 4,80 v terawatthodinách
• Geotermální energie – 0,02 v terawatthodinách

Hrubá výroba elektřiny z obnovitelných energií v Německu podle energetických zdrojů v meziročním srovnání v roce 2021

• Pobřežní větrná energie – 92 v terawatthodinách
• Fotovoltaika – 51,20 v terawatthodinách
• Biomasa – 43,90 v terawatthodinách
• Větrná energie na moři – 25,30 v terawatthodinách
• Vodní energie* – 19,70 v terawatthodinách
• Domovní odpad** – 5,70 v terawatthodinách
• Geotermální energie – 0,20 v terawatthodinách

* Výroba v průtočných a akumulačních vodních elektrárnách a také výroba z přirozeného přítoku v přečerpávacích elektrárnách.
** Vyrobeno pouze z biogenní části domovního odpadu (cca 50 procent).

I když se biomasa za posledních 10 let tolik nerozvinula a byla předstižena fotovoltaikou, skladování a dostupnost biomasy zůstává rozhodující výhodou oproti fotovoltaice, kterou je třeba odpovídajícím způsobem podporovat. Všem zúčastněným je jasné, že biomasu nelze rozšiřovat do stejné míry jako výrobu solární energie. S biomasou lze ještě hodně dosáhnout, zejména při rozšiřování stávajícího potenciálu.

Agrofotovoltaika nedokáže kompenzovat nevýhodu špatného skladování energie. Ve srovnání s biomasou neexistuje srovnatelná velikost kladné ekologické bilance s akumulací elektřiny. Stručně řečeno: Biomasa bude vždy levnější pro skladování nebo skladování energie než skladování elektřiny, což se odráží i v ekologické bilanci. Ekologická bilance akumulace elektřiny je dobrá pouze tehdy, když se energie spotřebovaná při výrobě akumulace elektřiny ušetří v procesu využití.

Kombinace a rozšíření funkčnosti biomasy s agrofotovoltaikou má za následek konsolidaci a zvýšení potenciálu v zemědělské výrobě elektřiny!

Díky transparentním solárním modulům mají venkovské oblasti s aktivním zemědělstvím k dispozici rozšířený a cenově výhodný zdroj energie. Tedy pro oblasti, které ve skutečnosti představují úrodnou a hodnotnou půdu pro zemědělství a nelze je využít pro výrobu fotovoltaické elektřiny, jako jsou například systémy s otevřeným prostorem.

Prostřednictvím průsvitu průhledných solárních modulů lze vyrábět elektřinu a zároveň umožnit pěstování a pěstování rostlin.

Jiná situace je u systémů, které se také označují jako open-air systémy, open-air systémy nebo solární parky. Předpokladem pro tyto systémy je, že na těchto plochách není možné ziskové hospodaření v zemědělství. Jedná se o „znevýhodněné oblasti“, kde obtížné přírodní produkční podmínky způsobené nadmořskou výškou, sklonem, klimatickými podmínkami, dostupností nebo špatnou kvalitou půdy povedou spíše k opuštění zemědělství než neznevýhodněné oblasti. Znevýhodněné oblasti se dělí na horské oblasti, znevýhodněné zemědělské oblasti a malé oblasti.

Důležitou roli zde hraje také kvalita půdy nebo půdní úrodnost (půdní body). To zahrnuje zemědělské srovnávací číslo (LVZ). Představuje přibližnou zemědělskou nebo zahradnickou rentabilitu farmy podle zákona o oceňování zemědělské půdy přijatého 16. října 1934. Výpočty LVZ zahrnují faktory jako úrodnost půdy, obecné půdní podmínky, kvalita půdy, klimatické podmínky a zavlažování půdy.

Pokud jsou tyto body a půdní podmínky vyhodnoceny kladně a povolení k výstavbě solárního parku nebo fotovoltaického systému na volném prostranství na této využitelné zemědělské půdě je tedy negativní, pak se zemědělská fotovoltaika stává zajímavou jako rozšířené a potenciál zlepšující opatření. Tato metodika v podstatě umožňuje využívat zemědělskou plochu dvakrát.

Agrofotovoltaika pro zemědělství a energetickou transformaci – Obrázek: Xpert.Digital / affendi shahidan|Shutterstock.com

Vhodné pro:

• Agro-PV systémy / AgriPV: Obrovská příležitost s agrofotovoltaikou pro zemědělství a energetickou transformaci

Vyrovnáním EEG Německo vytvořilo podmínky, aby bylo možné systémy AgriPV stavět na široké frontě a také kompenzovat příjmy. Toto přehodnocení je také naléhavě potřeba, aby bylo možné využít co nejvíce oblastí pro další expanzi fotovoltaiky. V opačném případě nelze cíle solární expanze zaměřené na energetickou transformaci v Evropě vůbec dosáhnout. Dvojí využití zemědělské půdy je pro Německo zásadním faktorem pro dosažení požadovaného čtyřnásobku FV instalací za pouhých 7 let na 215 gigawattů do roku 2030. Za posledních 25 let bylo instalováno přibližně 54 GW.

Velkou výhodou decentralizovaných systémů AgriPV je to, že značná část jejich energetického výnosu je často využívána lokálně a připojení k síti obecně nevyžaduje tolik rozšiřování sítě jako jiné systémy s otevřeným prostorem. Vyvinuly se dva různé systémy.

Vše z jednoho zdroje, speciálně navržené pro solární řešení pro velké agro-PV systémy. Refinancujete nebo protifinancujete do budoucnosti vlastní výrobou elektřiny.

Rady a řešení najdete zde 👈🏻

Poradenství a plánování včetně nezávazné kalkulace nákladů. Spojujeme vás se silnými fotovoltaickými partnery.

Rady a řešení najdete zde 👈🏻

Jsme rozmístěni napříč regiony v německy mluvících zemích. Máme spolehlivé partnery, kteří vám poradí a zrealizují vaše přání.

Kontaktujte nás 👈🏻