農業用太陽光発電：二重利用戦略の相乗効果と緊張 – クリエイティブイメージ：Xpert.Digital
可能性と競合：エネルギー移行におけるAgri PVの役割
Agri-Photovoltaic：二重の土地利用がエネルギーの未来をどのように変えるか
Agri-Photovoltaics（Agri-PV）の広がりの増加は、土地利用の変化を示しています。この地域での同時電力と食料生産は、技術革新と社会的対立の両方を生み出します。現在の研究は、この技術のために農業地域の9％のみが開発された場合、中央ヨーロッパのAgri PVシステムがエネルギー要件の最大68％をカバーできると予測しています。 2012年の5 MWPから14を超えるGWPにグローバルにインストールされたパフォーマンスは、2021年に指数関数的に増加しますが、2030年までに215 GW PVパフォーマンスというドイツの目標などの野心的な拡大目標は、受け入れのギャップと規制上のハードルを克服するという課題に直面しています。フラウンホーファーISEは、ドイツのハイアップアグリPVに対して1,700 GWPの可能性を特定していますが、ザクセンアナルティアンガイゼルタルの計画された300-HAソーラーパークなどのプロジェクトは、農業造園の変換が深遠な社会を引き起こす可能性があることを示しています。経済的欠陥。
技術革新と農業生態学的相互作用
システムの設計と収益の最適化
現代の農業用太陽光発電（Agri-PV）のコンセプトは、エネルギー収量、農業生産性、そして生態系の回復力という3つの最適化に基づいています。両面から光を吸収する両面太陽光モジュールは、高所（ – 5m）に設置し、広い畝間（ – 15m）を確保することで、70 – %の光透過率を実現します。これにより、APV-RESOLAプロジェクトでは、面積生産性が – %向上しました。Next2Sunシステムなどの垂直システムは、東西方向の配置を活かし、朝夕にピーク電力を生み出すと同時に、日中は植物の成長に十分な光を確保します。この逆周期的な発電は、電力網の混雑を軽減し、モジュラー式鉄骨構造により収穫機械の使用を可能にします。
微気候効果と植物の収量
PVモジュールによるサブシェードは、より安定した微気候を作成し、乾燥したベリー文化の収益が最大16％増加する可能性があります。湖のコンスタンツ試験システムの長期測定では、2018年夏の暑さのPVモジュール（+7％）の下での小麦の収率が高いことを記録し、灌漑の必要性を同時に減少させました。対照的に、バランスの取れた天候の年に最大33％の収益が失われ、気候ストレスレベルへの依存を示しています。追跡可能なモジュールまたは光電対コーティングを備えた適応システムにより、将来必要なシェーディング制御が可能になります。
経済的変革の可能性と運用上のリスク
農場の収入の多様化
アグリPVは農家に二重の収入源を提供します。発電によって1ヘクタールあたり – ユーロの地代収入が得られる一方で、EUからの直接支払いの85%が留保されます。ポーランドの事例研究では、小麦と電力の収穫量を組み合わせると、単一栽培の場合に2024年に予想される損失と比較して、1ヘクタールあたりの純利益が1,268ユーロ（太陽光発電＋小麦）増加すると示されています。ゲッティンゲン大学の調査によると、農家の受け入れ率は72.4%で、主な動機は収入の安定（68%）と持続可能性（52%）でした。
インフラストラクチャおよび市場関連の課題
発電コストは1kWhあたり – セントに低下しているにもかかわらず、送電網のボトルネックが大規模な農業用太陽光発電パークの建設を阻んでいます。計画発電容量300MWのガイゼルタール・プロジェクトでは、23kmの新規中圧送電線の建設が必要であり、総投資額の30%を占めています。さらに、標準化されたリース契約が欠如しています。パイセンベルクのようなエネルギー協同組合は、農家に太陽光発電による電力を購入する代わりに土地の無償使用権を提供していますが、商業プロジェクト開発業者の間では、固定リース料と利益分配による収益分配モデルが主流となっています。
社会政治的受け入れ紛争と計画法の障壁
抗議文化の局所抵抗と専門化
計画されたSolarpark Kienberg（Bavaria）は、典型的な紛争を明らかにしています。1,836人の有権者（12.4％の株）を持つ市民のイニシアチブが3つの市議会議席に達し、プロジェクトに対する訴訟を発表しました。専門的にガイド付きキャンペーンは、視覚的な物語（「景観の左官」）を使用し、フィールドハムスターの生息地の損失について不平を言う自然保護協会と協力します。 SándorMohácsiなどのコミュニケーションの専門家は、初期の一般の参加と透明な視覚化（VRシミュレーション）が受け入れを増やすことを強調していますが、「ハードコア」は合理的な議論によってほとんどアクセスできません。
計画法の断片化と表面の景色
Agri PVを「特別な太陽系」として促進するEEG修正2023にもかかわらず、この地域の一貫性のない解釈は、市場の高い走行を妨げています。 BavariaはAgri-PVが屋外にいることを許可していますが、Baden-Württembergなどの国々は、§35Baugbに従って精巧な個々の試験を必要としています。フラウンホーファーの研究では、ドイツの農業地域の70％が保護状態（FFH、水保護）を通じてPVのためにブロックされていると同時に、耕地の8％がVisegradStatenの180 GW PVポテンシャルに利用可能であると批判しています。
規制イノベーション要件と将来の開発パス
サポートフレームと技術基準の調和
現行のEEG補助金は、垂直型システム（Next2Sun）が面積効率が2倍であるにもかかわらず、収量が30%低いにもかかわらず、農業用PVシステムの種類を区別していません。地上設置型システムには – /kWh、生物多様性対策には+0.3ct、特殊作物には+0.2ctの3段階の補助金制度を設ければ – 対象を絞ったイノベーションを奨励できる可能性があります。同時に、最低光量（ – 800µmol/m²/s）と機械設置高さ（3.5m超）を規定するDIN規格（策定中：DIN SPEC 91434）が必要です。
スマートファームエコシステムへの統合
「Agri-PV 4.0」などの将来のプロジェクトは、PVモジュールとMicroclimaモニタリング（湿度、葉の湿潤期間）と自動化された灌漑制御用のIoTセンサーを組み合わせています。 AIを介した気象予測と植物の成長データを評価する適応型光トランザクションを備えた、ラインランドパラチン酸試験のパイロット植物。これらのシステムは、水素生産（モジュールの下のエレクトロリザー）と農業光触媒（TiO2コーティングモジュールを介した空気精製）を統合できます。
統合的な土地利用ターンの触媒としての農業PV
農地への太陽光発電技術の浸透は、技術官僚主義的な過剰ではなく、むしろ気候危機と食糧危機への取り組みに必要な共生関係です。ReWAプロジェクトが示すように、地域電力モデル（25%の自家消費）と市民参加（ – 10kWhのシェア、500ユーロから）を組み合わせると、受容率は78%に上昇します。明確な空間計画（低収量地の優先エリア）と協力的な計画形式（農家、自然保護活動家、地方自治体との円卓会議）を通じて、小麦と電力の生産的な共存を制度化することが不可欠です。2027年に予定されているEU農業改革は、生物多様性を促進する農業用太陽光発電システムにエコスキームを具体的に活用する機会を提供し、気候保護と生物多様性の二重の利益をもたらします。
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