Pubblicato il: 21 febbraio 2025 / AGGIORNAMENTO DA: 21 febbraio 2025 - Autore: Konrad Wolfenstein
Agri-Photovoltaic: sinergie e campi di tensione di un'immagine creativa strategia a doppio utilizzo: xpert.digital
Potenziali e conflitti: il ruolo di Agri PV nella transizione energetica
Agri-Photovoltaic: come il doppio uso del suolo trasforma il futuro energetico
La crescente diffusione di Agri-Photovoltaics (AGRI-PV) segna un cambiamento nell'uso del suolo, in cui l'elettricità simultanea e la produzione alimentare nella stessa area produce sia innovazioni tecnologiche che conflitti sociali di obiettivi. Gli studi attuali prevedono che i sistemi Agri PV in Europa centrale potrebbero coprire fino al 68 % del requisito energetico se solo il 9 % delle aree agricole fosse sviluppato per questa tecnologia. Mentre le prestazioni installate a livello globale da 5 MWP nel 2012 a oltre 14 GWP aumentano in modo esponenziale nel 2021, ambiziosi obiettivi di espansione come l'obiettivo tedesco di 215 GW per le prestazioni fotovoltaiche entro il 2030 si trovano ad affrontare la sfida di superare le lacune di accettazione e gli ostacoli regolamentari. Il Fraunhofer ISE identifica un potenziale di 1.700 GWP per Agri PV in alto in Germania, ma progetti come il previsto parco 300-HA-solare in Geiseltal sassonia-anhalziano mostrano che la trasformazione dei paesaggi agricoli può innescare una profonda socio- difetti economici.
Innovazioni tecnologiche e interazioni ecologiche agricole
Progettazione del sistema e ottimizzazione degli utili
I moderni concetti di Agri PV si basano sulla tripla ottimizzazione: resa energetica, produttività agricola e resilienza ecologica. I moduli solari Bifaciale che assorbono la luce su entrambi i lati ottengono una permeabilità alla luce del 70-80 % da un aumento di sconvolgimento (3-5 m) e spaziose distanze di riga (10-15 m), che nella risoluzione APV si proiettano a un 42-87 % LED di produttività dell'area più elevata. I sistemi verticali come il sistema di Next2Sun usano gli orientamenti est-ovest per creare consigli di elettricità al mattino e alla sera, mentre a mezzogiorno c'è abbastanza luce per la crescita delle piante. Questa produzione di elettricità anti -ciclica riduce i colli di bottiglia di rete e consente l'uso della macchina di raccolta attraverso strutture in acciaio modulare.
Effetti microclimatici e rendimenti delle piante
Il sub-shading da parte dei moduli fotovoltaici crea un microclima più stabile, che può portare ad aumenti di guadagni fino al 16 % per le colture di bacche negli anni secchi. Le misurazioni a lungo termine del sistema di test di Costanza Lake hanno documentato i rendimenti di grano più elevati sotto moduli fotovoltaici (+7 %) in Heat Summer 2018 con una riduzione simultanea della necessità di irrigazione. Al contrario, c'è una perdita di guadagni fino al 33 % negli anni con un clima equilibrato, che illustra la dipendenza dal livello di stress climatico. I sistemi adattivi con moduli tracciabili o rivestimenti elettivi di luce potrebbero consentire il controllo dell'ombreggiatura che è necessario in futuro.
Potenziale di trasformazione economica e rischi operativi
Diversificazione del reddito per le aziende agricole
Agri-PV offre agli agricoltori una doppia fonte di utili: mentre la produzione di elettricità genera pagamenti di leasing di € 3.000-4.000/ha, l'85 % dei pagamenti diretti dell'UE viene mantenuto. Un caso di studio polacco mostra che il reddito combinato di grano/elettricità aumenta l'utile netto per ettaro di € 1268 (pv+grano) rispetto alle perdite previste del 2024 in monocoltura. L'Università di Göttingen ha determinato un tasso di accettazione del 72,4 %tra gli agricoltori, con la sicurezza del reddito (68 %) e la redditività futura (52 %) motivi principali.
Sfide infrastrutturali e relative al mercato
Nonostante i costi di manutenzione in calo su 4-6 CT/kWh, i colli di bottiglia di rete ostacolano la connessione dei grandi parchi agricoli. Il progetto Geiseltal con 300 MW previsti deve costruire 23 km di nuove linee di media tensione, che divora il 30 % dell'investimento totale. Inoltre, mancano contratti di leasing standardizzati: mentre le cooperative energetiche come negli agricoltori di Peißenberg offrono un uso gratuito di terreno contro la copertura del flusso fotovoltaico, i modelli di condivisione delle entrate con leasing fisso e la condivisione degli utili dominano nei proiettori commerciali.
Conflitti di accettazione sociopolitica e barriere del diritto di pianificazione
Resistenza locale e professionalizzazione della cultura della protesta
Il previsto Solarpark Kienberg (Baviera) rivela linee tipiche di conflitto: un'iniziativa di cittadini con 1.836 elettori (quota del 12,4 %) ha raggiunto tre seggi del consiglio comunale e ha annunciato azioni legali contro il progetto. Le campagne guidate professionalmente usano narrazioni visive ("intonacando il paesaggio") e collaborano con associazioni di conservazione della natura che si lamentano delle perdite di habitat per Feldhamster. Esperti di comunicazione come Sándor Mohácsi sottolineano che la partecipazione pubblica precoce e le visualizzazioni trasparenti (simulazioni VR) aumentano l'accettazione, ma i "nuclei dura" sono difficilmente accessibili da argomenti razionali.
Frammentazione del diritto di pianificazione e scenario di superficie
Nonostante l'emendamento EEG 2023, che promuove Agri PV come "sistema solare speciale", l'interpretazione incoerente dell'area ostacola il mercato. Mentre la Baviera consente a Agri-PV di essere all'aperto, paesi come Baden-Württemberg richiedono esami individuali elaborati secondo §35 Baugb. Lo studio di Fraunhofer critica che il 70 % delle aree agricole tedesche è bloccato per il fotovoltaico attraverso lo stato di protezione (FFH, protezione dell'acqua), mentre allo stesso tempo l'8 % del terreno di seminativo è disponibile per il potenziale fotovoltaico di 180 GW nel VisegradStaten.
Requisiti di innovazione normativa e percorsi di sviluppo futuri
Armonizzazione di cornici di supporto e standard tecnologici
L'attuale finanziamento EEG non distingue tra i tipi di sistema Agri-PV, sebbene i sistemi verticali (Next2Sun) ottengano rendimenti inferiori del 30 % con doppia area. Un sistema di bonus a tre stadi - 0,5 CT/kWh per la modifica di base, +0,3 CT per misure di biodiversità, +0,2 CT per culture speciali - potrebbe incentivare le innovazioni di mira. Allo stesso tempo, è richiesto uno standard DIN (in preparazione: SPEC 91434), che ha definito la disponibilità di canvail (600–800 µmol/m²/s) e altezze di attraversamento della macchina (> 3,5 m).
Integrazione negli ecosistemi agricoli intelligenti
Progetti futuri come "Agri-PV 4.0" combinano i moduli fotovoltaici con sensori IoT per il monitoraggio di Microclima (umidità dell'aria, durata del umido delle foglie) e controllo automatizzato di irrigazione. Le piante pilota nei moduli organici semitrasparenti test-palatinato in Rhineland con transazione di luce adattiva che valutano le previsioni meteorologiche e i dati di crescita delle piante tramite AI. Questi sistemi potrebbero integrare la produzione di idrogeno (elettroliti sotto moduli) e fotocatalisi agri (purificazione dell'aria attraverso moduli rivestiti di TiO2).
Agri PV come catalizzatore di un turno di uso di terreni integrativi
La penetrazione delle aree agricole con la tecnologia fotovoltaica non è un eccesso di tecnocrazia, ma una simbiosi necessaria per far fronte alla crisi climatica e nutrizionale. Come mostra il progetto REWA, l'accettazione aumenta al 78 % se i modelli di potenza regionale (25 % di consumo in loco) sono collegati alle partecipazioni dei cittadini (5-10 kWh azioni da € 500). Sarà fondamentale istituzionalizzare la coesistenza produttiva di orecchie ed elettroni attraverso una chiara pianificazione spaziale (aree prioritarie sui bassi Yields) e formati di pianificazione cooperativa (tavoli rotondi con agricoltori, conservazione della natura, comuni). Con l'imminente riforma agricola dell'UE 2027, esiste l'opportunità di utilizzare gli eco-schemi specifici per i sistemi agro fotovoltaici che promuovono la biodiversità e quindi raccogliere il doppio dividendo dalla protezione del clima e dalla biodiversità.
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