果樹栽培のための農業用太陽光発電：バーデン＝ヴュルテンベルク州とラインラント＝プファルツ州におけるCO2ニュートラルな果樹栽培（果物と野菜）のための農業用太陽光発電

バーデン＝ヴュルテンベルク州のウィンフリート・クレッチマン大臣兼大統領、農民のフーバート・ベルンハルト、フラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所所長のアンドレアス・ベット教授が、クレスブロンの農業用太陽光発電所を竣工させた。 – 画像: フラウンホーファー ISE

研究プロジェクト「バーデン＝ヴュルテンベルク州農業太陽光発電モデル地域」の一環として、ボーデン湖果樹栽培コンピテンスセンター、フラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所ISE、そしてその他11のプロジェクトパートナーが、バーデン＝ヴュルテンベルク州に5つの農業太陽光発電パイロットプラントを建設し、試験を行っています。本日、ヴィンフリート・クレッチマン州首相は、ボーデン湖畔のクレスブロンにあるベルンハルト果樹園のリンゴの木の上に建設されたこのプラントの開所式を行いました。2024年まで実施されるこの研究プロジェクトは、州の環境・気候・エネルギー省、および食料・農村開発・消費者保護省の資金提供を受けています。このプロジェクトは、バーデン＝ヴュルテンベルク州のナシ科果物とベリー類に焦点を当て、農業太陽光発電（アグリPV）の概念を詳細に検討することを目的としています。.

「農業太陽光発電は、農業、持続可能性、そしてエネルギー供給にとって計り知れない可能性をもたらします。バーデン＝ヴュルテンベルク州の農業太陽光発電モデル地域において、収穫量を倍増させる方法を実証したいと考えています。今回の場合は、例えば太陽光エネルギーとリンゴの収穫量を倍増させる方法です。この目的のために、今後3年間で総額約250万ユーロを拠出します。本日、クレスブロンの発電所が開所したことは、画期的な出来事です。この先駆的な取り組みに感謝するとともに、関係者の皆様の成功をお祈りいたします」と、クレッチマン首相は開会の辞で述べました。クレスブロンの農業太陽光発電プラントは、合計出力1,700キロワットに達する5つの研究・実証プラントのうちの1つです。これらのプラントは、バーフェンドルフ、ホイヒリンゲン、カールスルーエ、クレスブロン、オーバーキルヒ＝ヌースバッハに建設中です。.

このプロジェクトの包括的な目標は、土地を農業と太陽光発電の両方に活用することに関する未解決の課題に答えることです。5つの異なる場所で様々な果物やベリー類を栽培するカスタマイズされたパイロットプラントの開発と建設を通じて、有望な用途と技術の実現可能性を調査し、設計のバリエーションを検討します。ラインラント＝プファルツ州における果樹栽培用の農業用太陽光発電プラントの建設から得られた初期経験は、既に様々なプラント設計の計画に反映されています。.

ボーデン湖果樹栽培コンピテンスセンター（KOB）とフラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所（ISE）の研究者たちは、クレスブロンにある農業用太陽光発電プラントのモジュール下における植物の生育について詳細な分析を行っています。「これには、リンゴの生育と生態生理学に対する日陰の変化の影響の調査、そして農薬使用が太陽光発電モジュールに与える影響の研究が含まれます」と、フラウンホーファーISEのプロジェクトマネージャー、オリバー・ヘルンレ氏は説明します。KOBの副所長であるウルリッヒ・マイヤー博士は、「私たちにとって、農業用太陽光発電は、ボーデン湖における持続可能な果樹生産にとって、もう一つの重要な基盤です。保護された、つまり安全で高品質なリンゴ生産と太陽光発電を組み合わせたものなのです」と付け加えています。

「2010年から農場の建物の屋根で太陽光発電を行っており、果樹園の防雹ネットを使って発電できないかと考えました。その結果、既存の果樹園の上に設置する初の農業用太陽光発電システムが誕生しました。設置面積は約0.4ヘクタールで、システムの公称出力は250キロワット弱です」と、農家のヒューバート・ベルンハルト氏は、このパイロットプロジェクトに農地を提供した動機を説明しています。.

フラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所（ISE）は、研究プロジェクト「農業用太陽光発電による果樹栽培」において、他の研究パートナーと共同で、ラインラント＝プファルツ州ゲルスドルフのナハトヴァイ有機果樹農場に、リンゴと棚仕立て果樹のための農業用太陽光発電研究施設を設立しました。これは、ドイツでこの種の施設としては初となります。研究プロジェクトの総実験面積は約9,100平方メートルで、258kWpの農業用太陽光発電システムは、その敷地の約3分の1に設置されました。ラインラント＝プファルツ州気候保護・環境・エネルギー・モビリティ省（MKUEM）と連邦食糧農業省（BMEL）の資金提供を受けたこのプロジェクトの包括的な目標は、果樹栽培における気候変動への耐性を高め、太陽光発電の増強によって安全かつ持続可能なリンゴ生産を確保することです。.

合計5年間のプロジェクトの一環として、8種類のリンゴ品種を使って数多くの研究課題が調査されます。.

本プロジェクトではまず、同じ場所でリンゴの生産量を4つの異なる作物保護システム（アルミ箔保護（雨漏り防止）、雹害保護（雨漏り防止）、そして恒久的に設置された半透明のPVモジュール（雨漏り防止）と追跡型PVモジュール（必要に応じて雨漏り防止）を用いた農業用PV）で比較します。使用するモジュールは、太陽電池の配置（ストリップパターンまたはブロックパターン）が異なる2種類のモジュールタイプです。本プロジェクトの目的は、農業用PVシステムが、雹、大雨、日焼け、霜、極端な気温などの有害な環境影響から植物や果実をどの程度保護できるかを調査することです。さらに、様々なPVモジュール構成による光管理の違いが、植物の成長と農作物の収穫量にどのような影響を与えるかを検証します。最終的に、景観美観、経済的実現可能性、社会的適合性、および農業パラメータの観点からシステムを評価します。.

Agri-PV製品管理責任者のステファン・シンデレ氏は、このプロジェクトについて次のように述べています。「Agri-PVは、気候変動の影響への農家の適応を支援する長期的なソリューションだと考えています。既存の生態系を保全し、太陽光発電との相乗効果によってさらに強化することも可能です。オランダでAgri-PVを用いた本格的なベリー栽培に成功した後、ゲルスドルフでは果樹の棚仕立て栽培に向けた重要な一歩を踏み出しています。リンゴ、ナシ、サクランボ、キウイなどの多年生作物とAgri-PVを組み合わせることで、大きな可能性と相乗効果が得られることを認識しています。この可能性を永続的に解き放ち、農業生産を制限することなく太陽光発電のさらなる拡大を実現したいと考えています。」

農家にとっての経済的メリット

ゲルスドルフのアグリPVプロジェクトは、気候変動への適応と農業資産の保護に加え、農家にとっての経済的メリットの実証も目指しています。具体的には、エネルギーコストの永続的な低減と予測可能性の向上、作物保護への投資コストの削減、運用コストと廃棄物処理コストの削減などが挙げられます。.

フラウンホーファーISE農業用太陽光発電グループ副リーダー、アンドレアス・シュタインヒューザー氏は次のように述べています。「『農業用太陽光発電による果樹栽培』という研究プロジェクトは、農業におけるCO2排出量削減策を実証するだけでなく、短寿命物質の使用や殺虫剤・殺菌剤の散布を回避することで、気候保護に大きく貢献することを目指しています。さらに、農業用太陽光発電のさらなる普及において決定的な役割を果たすであろう、受容性や社会適合性といった社会的課題にも焦点を当てています。」

農業用太陽光発電システムで発電された電力は、リンゴ生産の上流・下流のあらゆる地域で活用できます。まず、AGCO GmbH社製のバッテリー式電動トラクター「Fendt 100 Vario」が、このシステムから充電されます。次に、この電力は、自家発電した農業用太陽光発電システムで灌漑システムに供給されます。冷蔵施設には、既に屋上太陽光発電システムからグリーン電力が供給されています。全体として、この運用エネルギーコンセプトの導入は、太陽光発電による電化を通じて農場のCO2排出量を大幅に削減することを目指しています。.

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