Publié le: 21 février 2025 / mise à jour de: 21 février 2025 - Auteur: Konrad Wolfenstein
Agri-Photovoltaic: Synergies et champs de tension d'une stratégie à double usage Image créative: Xpert.Digital
Potentiels et conflits: le rôle de l'agri PV dans la transition énergétique
Agri-Photovoltaic: comment l'utilisation de la double terre transforme l'avenir de l'énergie
La propagation croissante de l'agri-photovoltaïque (Agri-PV) marque un changement dans l'utilisation des terres, dans laquelle l'électricité et la production alimentaire simultanées dans le même domaine produisent à la fois des innovations technologiques et des conflits sociaux d'objectifs. Les études actuelles prévoient que les systèmes Agri PV en Europe centrale pourraient couvrir jusqu'à 68% des besoins énergétiques si seulement 9% des zones agricoles étaient développées pour cette technologie. Alors que les performances installées à l'échelle mondiale de 5 MWP en 2012 à plus de 14 GWP augmentent de façon exponentielle en 2021, des objectifs d'agrandissement ambitieux tels que l'objectif allemand de la performance de 215 GW PV d'ici 2030 sont confrontés au défi de surmonter les lacunes d'acceptation et les obstacles réglementaires. Le Fraunhofer ISE identifie un potentiel de 1 700 GWP pour un Agri PV à hauteur en Allemagne, mais des projets tels que le parc prévu de 300 HA-Solar en Saxe-anhaltienne Geisseltal montrent que la transformation des paysages agricoles peut déclencher une profonde socio-socio défauts économiques.
Innovations technologiques et interactions écologiques agricoles
Conception du système et optimisation des bénéfices
Les concepts Agri PV modernes sont basés sur la triple optimisation: rendement énergétique, productivité agricole et résilience écologique. Les modules solaires de bifaciale qui absorbent la lumière des deux côtés atteignent une perméabilité légère de 70 à 80% par une augmentation des bouleversements (3–5 m) et des distances de ligne spacieuses (10–15 m), qui dans l'APV résolla à 42 à 87% Productivité de la zone plus élevée LED. Les systèmes verticaux tels que le système Next2Sun utilisent des orientations est-ouest pour créer des conseils d'électricité le matin et le soir, tandis qu'à midi, il y a suffisamment de lumière pour la croissance des plantes. Cette production d'électricité anti-cyclique réduit les goulots d'étranglement du réseau et permet l'utilisation de la récolte de la machine via des structures en acier modulaire.
Effets microclimatiques et rendements des plantes
Le sous-shading par modules PV crée un microclimat plus stable, ce qui peut entraîner des augmentations de bénéfices allant jusqu'à 16% pour les cultures de baies pendant les années sèches. Les mesures à long terme du système de test du lac Constance ont documenté des rendements de blé plus élevés sous des modules PV (+7%) dans la chaleur de l'été 2018 avec une réduction simultanée du besoin d'irrigation. En revanche, il y a une perte de bénéfices allant jusqu'à 33% au cours des années avec un temps équilibré, qui illustre la dépendance au niveau du stress climatique. Les systèmes adaptatifs avec des modules traçables ou des revêtements électriques légers pourraient permettre le contrôle d'ombrage nécessaire à l'avenir.
Potentiel de transformation économique et risques opérationnels
Diversification des revenus pour les fermes
Agri-PV offre aux agriculteurs une double source de bénéfices: tandis que la production d'électricité génère des paiements de location de 3 000 à 4 000 € / ha, 85% des paiements directs de l'UE sont conservés. Une étude de cas polonaise montre que le revenu combiné de blé / électricité augmente le bénéfice net par hectare de 1268 € (PV + blé) par rapport à 2024 pertes attendues de monoculture. L'Université de Göttingen a déterminé un taux d'acceptation de 72,4% chez les agriculteurs, avec des motifs principaux de la sécurité des revenus (68%) et de la viabilité future (52%).
Défis liés aux infrastructures et au marché
Malgré la baisse des coûts de maintenance sur 4 à 6 ct / kWh, les goulots d'étranglement du réseau entravent la connexion de grands parcs PV Agri. Le projet Geiseltal avec 300 MW prévu doit construire 23 km de nouvelles lignes à moyenne tension, qui dévore 30% de l'investissement total. En outre, il y a un manque de contrats de location standardisés: tandis que les coopératives énergétiques comme chez Peißenberg offrent une utilisation gratuite des terres contre la couverture du flux PV, les modèles de partage des revenus avec des bail fixes et le partage des bénéfices dominent dans les projecteurs commerciaux.
Conflits d'acceptation sociopolitique et barrières de droit de la planification
Résistance locale et professionnalisation de la culture de protestation
Le Solarpark prévu Kienberg (Bavière) révèle des lignes de conflit typiques: une initiative des citoyens avec 1 836 électeurs (12,4%) a atteint trois sièges du conseil municipal et annoncé des poursuites contre le projet. Les campagnes guidées par des professionnels utilisent des récits visuels («plâtrant le paysage») et coopérez avec les associations de conservation de la nature qui se plaignent des pertes d'habitat pour Feldamster. Des experts en communication tels que Sándor Mohácsi soulignent que la participation publique précoce et les visualisations transparentes (simulations VR) augmentent l'acceptation, mais les «noyaux durs» ne sont guère accessibles par des arguments rationnels.
Planification de la fragmentation du droit et des paysages de surface
Malgré l'amendement EEG 2023, qui favorise Agri PV en tant que "système solaire spécial", l'interprétation incohérente de la zone entrave le marché élevé du marché. Alors que la Bavière permet à l'Agri-PV d'être à l'extérieur, des pays comme le Bade-Würtemberg nécessitent des examens individuels élaborés selon le §35 Baugb. L'étude de Fraunhofer critique que 70% des zones agricoles allemandes sont bloquées pour le PV grâce à un statut de protection (FFH, protection contre l'eau), tandis qu'à la fois 8% des terres arables sont disponibles pour 180 GW PV potentiel dans le visegradstaten.
Exigences d'innovation réglementaire et chemins de développement futurs
Harmonisation des cadres de support et des normes technologiques
Le financement EEG actuel ne fait pas la différence entre les types de systèmes AgRI-PV, bien que les systèmes verticaux (Next2SUN) obtiennent 30% de rendements inférieurs avec une efficacité à double zone. Un système de bonus à trois étages - 0,5 ct / kWh pour le changement de base, +0,3 CT pour les mesures de biodiversité, +0,2 ct pour les cultures spéciales - pourrait inciter à cibler les innovations. Dans le même temps, une norme DIN (en préparation: DIN Spec 91434) est requise, qui a défini la disponibilité de la toile (600–800 µmol / m² / s) et les hauteurs de passage à la machine (> 3,5 m).
Intégration dans les écosystèmes agricoles intelligents
Les projets futurs tels que "Agri-PV 4.0" combinent des modules PV avec des capteurs IoT pour la surveillance de la microclim (humidité de l'air, la durée humide des feuilles) et le contrôle automatisé de l'irrigation. Pilants pilotes en Rhénanie-Palatinate Test des modules organiques semi-transparents avec une transaction de lumière adaptative qui évalue les prévisions météorologiques et les données de croissance des plantes via l'IA. Ces systèmes pourraient intégrer la production d'hydrogène (électrolyseurs sous modules) et la photocatalyse agro-alimentée (purification de l'air à travers des modules revêtus de TiO2).
Agri PV comme catalyseur d'un virage intégratif à usage des terres
La pénétration des zones agricoles avec la technologie PV n'est pas un excès de technocratie, mais une symbiose nécessaire pour faire face à la crise du climat et de la nutrition. Comme le montre le projet REWA, l'acceptation augmente à 78% si les modèles de puissance régionale (25% de consommation sur place) sont liés aux participations des citoyens (5 à 10 kWh à partir de 500 €). Il sera crucial d'institutionnaliser la coexistence productive des oreilles et des électrons grâce à une planification spatiale claire (zones prioritaires sur les bases de bases) et des formats de planification coopérative (tables rondes avec les agriculteurs, la conservation de la nature, les municipalités). Avec la prochaine réforme agricole de l'UE 2027, il est possible d'utiliser des éco-schémes spécifiquement pour les systèmes Agri PV favorisant la biodiversité et donc de récolter le double dividende de la protection climatique et de la biodiversité.
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