Fotovoltaik pertanian – Bagian yang hilang dari teka-teki bagi produsen energi dan energi pertanian: Pembangkit listrik pertanian menggunakan fotovoltaik pertanian

Ketika orang berbicara tentang produksi energi pertanian atau penggunaan energi terbarukan di bidang pertanian, mereka biasanya pertama kali memikirkan pembangkit biogas. Faktanya, pembangkit ini telah menjadi lebih luas penggunaannya dalam 10 tahun terakhir dan menyumbang bagian yang signifikan dari energi terbarukan dalam pembangkitan listrik pertanian (18,45% pada tahun 2021).

Sebagian besar biomassa berasal dari sisa-sisa pertanian seperti kotoran ternak, lumpur, dan jerami. Menurut Badan Sumber Daya Terbarukan (FNR), hanya sepertiga dari potensi ini yang saat ini dimanfaatkan. Kayu energi, termasuk sisa-sisa hutan dan industri serta limbah kayu, adalah bentuk biomassa yang paling banyak digunakan kedua. Dua pertiga dari potensi ini sudah dimanfaatkan.

Salah satu keunggulan penting bioenergi adalah dapat disimpan dan mengimbangi fluktuasi energi angin dan matahari.

Kelemahan bioenergi sangat terasa terutama ketika biomassa dibudidayakan. Lahan pertanian yang digunakan untuk tanaman energi tidak dapat lagi digunakan untuk produksi pangan dan pakan ternak. Meningkatnya permintaan biomassa menyebabkan perubahan penggunaan lahan. Dalam jangka panjang, persaingan ini dapat, antara lain, meningkatkan harga produk pertanian.

Selain itu, biomassa merupakan penggunaan energi terbarukan yang paling tidak efisien. Efisiensinya (yaitu, jumlah energi yang dihasilkan pada area tertentu) berkisar antara 0,5 hingga 1%. Efisiensi modul surya sekitar 20%. Energi angin dan surya secara signifikan melampaui biomassa dalam hal efisiensi area.

Porsi sumber energi terbarukan dalam produksi listrik bruto di Jerman pada tahun 2020 dan 2021 – Gambar: Xpert.Digital

Statistik ini menunjukkan pangsa sumber energi terbarukan dalam produksi listrik bruto di Jerman pada tahun 2020 dan 2021. Pada tahun 2021, sekitar 7,5 persen dari total produksi listrik bruto di Jerman dihasilkan dari biomassa.

Proporsi sumber energi terbarukan dalam produksi listrik bruto di Jerman tahun 2020

• Energi angin (darat) – 18,40%
• Fotovoltaik – 8,60%
• Biomassa – 7,80 dalam %
• Tenaga angin (lepas pantai) – 4,80%
• Tenaga air – 3,30 persen
• Sampah kota – 1 persen
• Energi panas bumi – 0,04%

Proporsi sumber energi terbarukan dalam produksi listrik bruto di Jerman 2021*

• Tenaga angin (darat) – 15,80%
• Fotovoltaik – 8,80%
• Biomassa – 7,50 dalam %
• Tenaga angin (lepas pantai) – 4,30 persen
• Tenaga air – 3,40 persen
• Sampah kota – 1 persen
• Energi panas bumi – 0,03 dalam %

*Pendahuluan.

Modul surya semi-transparan sudah digunakan di fasilitas penelitian "Model Region Agri-Photovoltaics Baden Württemberg".

Informasi selengkapnya di sini:

• Energi surya pertanian untuk budidaya buah: Pembangkit listrik tenaga surya pertanian di Baden-Württemberg dan Rhineland-Palatinate untuk budidaya buah (buah dan sayuran) yang netral CO2

Dengan perencana sistem tenaga surya kami yang mudah digunakan, Anda dapat mendesain sistem tenaga surya individual Anda secara online. Baik Anda membutuhkan sistem tenaga surya untuk rumah, bisnis, atau keperluan pertanian, perencana kami memungkinkan Anda untuk mempertimbangkan kebutuhan spesifik Anda dan mengembangkan solusi yang disesuaikan.

Proses perencanaannya sederhana dan intuitif. Anda cukup memasukkan informasi yang relevan. Perencana kami akan mempertimbangkan informasi ini dan membuat sistem tenaga surya khusus yang sesuai dengan kebutuhan Anda. Anda dapat mencoba berbagai opsi dan konfigurasi untuk menemukan sistem tenaga surya yang optimal untuk aplikasi Anda.

Selain itu, Anda dapat menyimpan rencana Anda untuk ditinjau kembali nanti atau membagikannya dengan orang lain. Tim layanan pelanggan kami juga siap menjawab pertanyaan apa pun dan memberikan dukungan untuk memastikan sistem tenaga surya Anda direncanakan secara optimal.

Gunakan perencana sistem tenaga surya kami untuk mendesain sistem tenaga surya individual Anda untuk aplikasi paling umum dan percepat transisi ke energi bersih. Mulailah sekarang dan ambil langkah penting menuju keberlanjutan dan kemandirian energi!

Perencana sistem tenaga surya untuk aplikasi paling umum: Rencanakan sistem tenaga surya Anda secara online di sini - Gambar: Xpert.Digital

Informasi selengkapnya di sini:

• Perencana sistem tenaga surya

Tim berpengalaman kami mendukung Anda dalam mengoptimalkan bangunan Anda untuk mengurangi konsumsi energi dan mendorong penggunaan energi berkelanjutan dengan fotovoltaik. Kami menganalisis kebutuhan individual Anda dan mengembangkan konsep khusus yang hemat biaya dan ramah lingkungan. Baik itu renovasi hemat energi pada bangunan yang sudah ada atau pembangunan struktur baru yang hemat energi, kami siap membantu. Pabrik industri, bangunan ritel, dan fasilitas kota dapat mengurangi biaya energi, meminimalkan dampak lingkungan, dan sekaligus meningkatkan kenyamanan dan efisiensi bangunan mereka dengan solusi khusus kami.

Temukan saran dan solusi di sini 👈🏻

Kami menawarkan dukungan komprehensif untuk rumah tangga pribadi dalam renovasi hemat energi dan pembangunan gedung baru dengan panel fotovoltaik. Tim kami yang berpengalaman siap membantu Anda dalam konsultasi, perencanaan, dan implementasi solusi energi berkelanjutan Anda. Kami menganalisis konsumsi energi Anda, mengidentifikasi potensi penghematan, dan mengembangkan konsep yang disesuaikan untuk meningkatkan efisiensi energi Anda. Mulai dari meningkatkan insulasi bangunan dan memasang jendela dan pintu hemat energi hingga memasang sistem fotovoltaik dan termal surya – kami membimbing Anda langkah demi langkah untuk menjadikan rumah Anda lebih hemat energi dan ramah lingkungan. Percayakan keahlian kami dan manfaatkan berbagai keuntungan yang ditawarkan oleh renovasi hemat energi dan penggunaan energi terbarukan. Bersama-sama, kita akan menciptakan masa depan yang berkelanjutan untuk rumah Anda.

Hubungi kami 👈🏻

Energi terbarukan – Pembangkitan listrik di Jerman berdasarkan sumber energi pada tahun 2011 dan 2021 – Gambar: Xpert.Digital

Keluaran biomassa

Pada tahun 2011, biomassa menyumbang 25,88% dari total produksi listrik bruto dari sumber energi terbarukan saja (124,02 terawatt jam/TWh). Pada tahun 2021, total produksi energi terbarukan bruto mencapai 238 TWh. Ini menunjukkan peningkatan hampir 92% selama 10 tahun. Pangsa biomassa, yang sebesar 25,88% pada tahun 2011, turun menjadi 18,45% pada tahun 2021.

Daya keluaran turbin angin

Energi angin darat juga secara signifikan meningkatkan produksi listriknya. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan kapasitas terpasang, khususnya antara tahun 2014 dan 2017. Namun, laju ekspansi telah menurun secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Pasar turbin angin lepas pantai juga mengalami fluktuasi yang signifikan baru-baru ini.

Output pembangkit energi terbarukan (RE) di seluruh dunia

Di seluruh dunia, kapasitas terpasang pembangkit energi terbarukan meningkat setiap tahunnya. Baru-baru ini, Asia memiliki kapasitas terpasang tertinggi. Eropa mencatat kapasitas terpasang kurang dari setengah kapasitas terpasang Asia. Di antara pembangkit energi terbarukan, tenaga air merupakan sumber energi dengan kapasitas terpasang tertinggi di seluruh dunia.

Produksi listrik bruto dari energi terbarukan di Jerman berdasarkan sumber energi dalam perbandingan tahun ke tahun 2011

• Energi angin darat – 49,20 terawatt jam
• Fotovoltaik – 19,60 terawatt jam
• Biomassa – 32,10 dalam terawatt jam
• Tenaga angin lepas pantai – 0,60 terawatt jam
• Tenaga air* – 17,70 terawatt jam
• Limbah rumah tangga** – 4,80 terawatt jam
• Energi panas bumi – 0,02 terawatt jam

Produksi listrik bruto dari energi terbarukan di Jerman berdasarkan sumber energi dalam perbandingan tahun ke tahun 2021

• Tenaga angin darat – 92 terawatt jam
• Fotovoltaik – 51,20 terawatt jam
• Biomassa – 43,90 dalam terawatt jam
• Energi angin lepas pantai – 25,30 terawatt jam
• Tenaga air* – 19,70 terawatt jam
• Limbah rumah tangga** – 5,70 terawatt jam
• Energi panas bumi – 0,20 terawatt jam

* Pembangkitan di pembangkit listrik tenaga air aliran sungai dan penyimpanan, serta pembangkitan dari aliran masuk alami di pembangkit listrik tenaga air penyimpanan pompa.
** Pembangkitan hanya dari fraksi biogenik limbah padat perkotaan (sekitar 50 persen).

Meskipun biomassa tidak berkembang secepat fotovoltaik dalam 10 tahun terakhir dan telah disalip oleh fotovoltaik, penyimpanan dan ketersediaannya tetap menjadi keunggulan penting dibandingkan fotovoltaik, yang harus terus dipromosikan. Jelas bagi semua pihak yang terlibat bahwa biomassa tidak dapat dikembangkan hingga sejauh pembangkit listrik tenaga surya. Namun, kemajuan signifikan masih dapat dicapai dengan biomassa, khususnya dalam memperluas potensi yang ada.

Bahkan agrivoltaik pun tidak dapat mengimbangi kerugian dari penyimpanan energi yang buruk. Dibandingkan dengan biomassa, tidak ada skala penyimpanan energi yang sebanding dalam hal dampak lingkungan yang positif. Singkatnya, biomassa akan selalu lebih murah untuk disimpan daripada penyimpanan energi, yang juga tercermin dalam penilaian dampak lingkungan. Dampak lingkungan dari penyimpanan energi hanya positif jika energi yang digunakan dalam produksinya dihemat selama proses penggunaan.

Kombinasi dan perluasan fungsi biomassa dengan agriphotovoltaik menghasilkan peningkatan kepadatan dan potensi pembangkitan listrik pertanian!

Berkat modul surya transparan, daerah pedesaan dengan pertanian aktif memiliki akses ke sumber energi yang lebih luas dan hemat biaya. Ini berlaku untuk daerah yang memang subur dan memiliki lahan berharga untuk pertanian dan tidak dapat digunakan untuk pembangkit listrik fotovoltaik, seperti sistem yang dipasang di tanah.

Transmisi cahaya dari modul surya transparan memungkinkan pembangkitan listrik sekaligus memungkinkan budidaya dan pertumbuhan tanaman.

Situasinya berbeda untuk instalasi yang juga dikenal sebagai ladang surya di tanah, ladang surya terbuka, atau taman surya. Prasyarat untuk instalasi ini adalah bahwa budidaya pertanian yang menguntungkan tidak mungkin dilakukan di area tersebut. Ini adalah "area yang kurang beruntung" di mana kondisi produksi alami yang sulit karena ketinggian, kemiringan, kondisi iklim, aksesibilitas, atau kualitas tanah yang buruk lebih mungkin menyebabkan pengabaian pertanian daripada di area yang tidak kurang beruntung. Area yang kurang beruntung dibagi lagi menjadi area pegunungan, area pertanian yang kurang beruntung, dan area kecil.

Komposisi dan kesuburan tanah (poin tanah) juga memainkan peran penting. Ini termasuk Nilai Komparatif Pertanian (LVZ). LVZ mewakili perkiraan profitabilitas pertanian atau hortikultura suatu lahan pertanian menurut Undang-Undang tentang Penilaian Lahan Pertanian yang disahkan pada tanggal 16 Oktober 1934. Perhitungan LVZ menggabungkan faktor-faktor seperti kesuburan tanah, kondisi tanah secara umum, kualitas tanah, kondisi iklim, dan irigasi.

Jika faktor-faktor dan kondisi tanah dinilai positif, dan oleh karena itu izin untuk membangun taman surya atau sistem fotovoltaik terpasang di tanah pada lahan pertanian yang dapat digunakan ini ditolak, maka agrivoltaik menjadi alternatif yang menarik dan langkah yang lebih efisien. Pendekatan ini pada dasarnya memungkinkan pemanfaatan lahan pertanian hingga dua kali lipat.

Agriphotovoltaik untuk pertanian dan transisi energi – Gambar: Xpert.Digital / affendi shahidan|Shutterstock.com

Berkaitan dengan ini:

• Sistem Agri-PV / AgriPV: Peluang besar dengan agriphotovoltaik untuk pertanian dan transisi energi

Dengan menstandarisasi Undang-Undang Sumber Energi Terbarukan (EEG), Jerman telah menciptakan kondisi untuk pembangunan sistem agrivoltaik (AgriPV) secara luas dan kompensasi yang sesuai untuk outputnya. Pergeseran pola pikir ini sangat dibutuhkan, karena memungkinkan pemanfaatan lahan sebanyak mungkin untuk perluasan fotovoltaik lebih lanjut. Jika tidak, target perluasan energi surya yang ditetapkan untuk transisi energi di Eropa tidak akan mungkin tercapai. Penggunaan ganda lahan pertanian merupakan faktor penting bagi Jerman untuk mencapai tujuannya melipatgandakan instalasi PV menjadi 215 gigawatt pada tahun 2030 hanya dalam tujuh tahun. Sekitar 54 GW telah terpasang dalam 25 tahun terakhir.

Salah satu keunggulan utama sistem agrivoltaik terdesentralisasi adalah sebagian besar hasil listriknya sering digunakan secara lokal, dan koneksi ke jaringan listrik biasanya tidak memerlukan perluasan jaringan yang ekstensif seperti yang dibutuhkan untuk sistem berbasis tanah lainnya. Dua sistem berbeda telah muncul.

Semua kebutuhan Anda dari satu sumber, dirancang khusus untuk solusi tenaga surya bagi sistem PV pertanian skala besar. Lakukan pembiayaan ulang atau kompensasi investasi masa depan Anda dengan pembangkit listrik sendiri.

Temukan saran dan solusi di sini 👈🏻

Konsultasi dan perencanaan termasuk estimasi biaya yang tidak mengikat. Kami menghubungkan Anda dengan mitra terpercaya di bidang fotovoltaik.

Temukan saran dan solusi di sini 👈🏻

Kami memiliki kehadiran regional di seluruh dunia berbahasa Jerman. Kami memiliki mitra yang andal yang akan memberi Anda saran dan mewujudkan keinginan Anda.

Hubungi kami 👈🏻