Agri-PV w uprawie winorośli w Republice Południowej Afryki: udane przykłady, koszty inwestycji w systemy Agri-PV i obiecujący potencjał

Udane przykłady zastosowania technologii Agri-PV w uprawie winorośli w Republice Południowej Afryki

Rolnicza fotowoltaika (agro-PV) łączy produkcję rolną z produkcją energii odnawialnej i może zrewolucjonizować zrównoważony rozwój i rentowność uprawy winorośli. Obiecujące podejścia i udane wdrożenia istnieją również w Republice Południowej Afryki, jednym z najbardziej znanych na świecie regionów winiarskich. Poniżej znajduje się kompleksowy przegląd projektów pilotażowych, zastosowań komercyjnych, planowanych projektów oraz wyzwań i potencjału.

Więcej na ten temat tutaj:

• Uprawa winorośli i energia słoneczna: Fotowoltaika rolnicza (Agri-PV) w uprawie winorośli w Republice Południowej Afryki - szanse, wyzwania i potencjał

Projekty pilotażowe i badania

Roślina produkująca żywność i energię z uprawy słonecznej

Od 2014 roku Sunfarming prowadzi innowacyjny „Zakład Żywności i Energii” na terenie kampusu Uniwersytetu Northwest w Potchefstroom. Prowadzone są tu badania naukowe nad uprawą roślin spożywczych i ziół pod modułami fotowoltaicznymi. Projekt został rozszerzony w 2016 roku i obecnie służy również jako centrum szkoleniowe w zakresie zrównoważonego rolnictwa. Badanie to w imponujący sposób pokazuje, że Agri-PV nie tylko dostarcza energię, ale może również mieć pozytywny wpływ na rolnictwo.

Uniwersytetu Geisenheima

Uniwersytet Geisenheim współpracuje z partnerami z Afryki Południowej w celu zbadania wpływu technologii Agri-PV na uprawę winorośli. Parametry takie jak plony, jakość winogron i mikroklimat są badane w unikalnym, rzeczywistym laboratorium badawczym. Celem jest stworzenie solidnych naukowo podstaw do stosowania Agri-PV w uprawie winorośli, a tym samym zaoferowanie producentom wina solidnej podstawy do podejmowania decyzji.

Wdrożenia komercyjne

Winnica Avondale

Winnica Avondale, znana z przyjaznej dla środowiska produkcji wina, zainstalowała niedawno nowoczesny system fotowoltaiczny, dzięki czemu osiedle jest niezależne energetycznie. Chociaż nie jest to klasyczny system agro-PV, ten przykład pokazuje rosnące zainteresowanie branży winiarskiej energią odnawialną.

Piwnica Bolanda

Boland Cellar, jedna z największych firm winiarskich w Republice Południowej Afryki, zainstalowała system fotowoltaiczny o mocy 473 kilowatów. Pokrywa to około jedną czwartą zapotrzebowania firmy na energię i pozwala obniżyć koszty energii elektrycznej o 34%. Korzyści ekonomiczne takiej instalacji stanowią zachętę dla innych winiarzy do wdrażania podobnych systemów.

Planowane projekty

Ekspansja Sunfarmingu

Sunfarming planuje kolejne zakłady „Food & Energy” w południowoafrykańskich prowincjach Przylądka Wschodniego i Zachodniego. Będą one nie tylko wytwarzać energię dla klientów prywatnych, ale także będą służyć jako centra szkoleniowe w zakresie zrównoważonego rolnictwa. Tego typu projekty podkreślają rosnące zainteresowanie rolniczą fotowoltaiką jako innowacyjnym rozwiązaniem problemów energetycznych i rolniczych.

Wyzwania i potencjał

wyzwania

Pomimo pozytywnych przykładów, istnieją pewne wyzwania, które stoją na przeszkodzie powszechnemu wdrażaniu technologii Agri-PV:

• Wysoka inwestycja początkowa: Koszty instalacji systemów fotowoltaicznych są wysokie i stanowią obciążenie finansowe dla wielu producentów wina.
• Przeszkody biurokratyczne: Procesy zatwierdzania mogą być złożone i długotrwałe, co utrudnia planowanie i wdrażanie.
• Wymagania technologiczne: Innowacyjne technologie, takie jak oparte na sztucznej inteligencji dynamiczne systemy agro-PV, mogą wiązać się z dodatkowymi kosztami i wysiłkiem technicznym.

Potencjały

Nie należy jednak lekceważyć zalet Agri-PV:

• Ochrona klimatu: Agri-PV może pomóc producentom wina dostosować się do konsekwencji zmian klimatycznych. Zacienienie przez moduły słoneczne zmniejsza stres cieplny i suszy dla roślin.
• Oszczędność wody: Badania pokazują, że parowanie można zmniejszyć o 10–30% dzięki rolnictwu fotowoltaicznemu, co stanowi ogromną korzyść w regionach dotkniętych niedoborem wody, takich jak Republika Południowej Afryki.
• Dodatkowy dochód: Oprócz produkcji rolnej winiarze mogą rozwijać dodatkowe źródła dochodu poprzez wytwarzanie energii elektrycznej.

Dzięki ukierunkowanym badaniom i wsparciu politycznemu Agri-PV może stać się kluczowym czynnikiem zrównoważonej transformacji uprawy winorośli w Republice Południowej Afryki.

Koszty inwestycji w systemy rolno-PV

Koszty inwestycji w systemy Agri-PV w uprawie winorośli zależą od wielu czynników. Poniżej przedstawiono ogólne i szczegółowe informacje dotyczące kosztów.

Ogólne inwestycje w rolnictwo fotowoltaiczne w Republice Południowej Afryki

• W 2018 r. inwestycje w systemy fotowoltaiczne w sektorze rolnym Republiki Południowej Afryki oszacowano na 630–960 mln randów (około 33–50 mln euro).
• Inwestycje te odpowiadały łącznej mocy zainstalowanej wynoszącej około 60 MWp.

Koszty konkretnych projektów

• Najstarsza winnica w Republice Południowej Afryki zainwestowała w układ słoneczny około 2,78 miliona randów (około 145 000 euro).
• Innowacyjne systemy rolno-fotowoltaiczne oparte na sztucznej inteligencji mogą zwiększać koszty dzięki zaawansowanej technologii, ale zapewniają długoterminowe korzyści ekonomiczne.

Czynniki wpływające na koszty

• Rozmiar systemu: Mniejsze systemy mogą być bardziej opłacalne, ale zapewniają mniejsze oszczędności energii.
• Lokalizacja: Lokalne warunki klimatyczne i warunki glebowe wpływają na koszty instalacji.
• Technologia: Prostsze systemy są tańsze, natomiast dynamiczne rozwiązania agro-PV wymagają większych inwestycji.

Ekonomia

Pomimo wysokiej inwestycji początkowej obliczenia modelowe wykazują obiecującą opłacalność ekonomiczną:

• Nawet przy niekorzystnych scenariuszach prognozowany jest zwrot na poziomie 23% i bieżąca wartość netto na poziomie ponad 2,5 miliona randów (około 130 000 euro).
• W najlepszym przypadku zwrot może wynieść do 43%, przy okresie zwrotu wynoszącym zaledwie 2,5 roku.

Jednakże rzeczywiste koszty i opłacalność ekonomiczna różnią się znacznie w zależności od projektu i warunków lokalnych. Aby podejmować świadome decyzje, potrzebne są bardziej szczegółowe badania i projekty pilotażowe dotyczące uprawy winorośli.

Agri-PV oferuje ogromne możliwości południowoafrykańskiej uprawie winorośli, zarówno pod względem ekonomicznym, jak i środowiskowym. Udane projekty pilotażowe i wstępne zastosowania komercyjne pokazują potencjał tej technologii. Pomimo wyzwań, takich jak wysokie inwestycje początkowe i przeszkody biurokratyczne, potencjalne korzyści są przytłaczające: ochrona przed skutkami zmian klimatycznych, oszczędność wody i dodatkowe źródła dochodu poprzez produkcję energii elektrycznej. Dzięki dalszym badaniom, wsparciu politycznemu i dostosowanym programom finansowania rolnictwo fotowoltaiczne może stać się kluczem do zrównoważonej przyszłości uprawy winorośli w Republice Południowej Afryki.

 

Xpert.Digital posiada dogłębną wiedzę na temat różnych branż. Dzięki temu możemy opracowywać strategie „szyte na miarę”, które są dokładnie dopasowane do wymagań i wyzwań konkretnego segmentu rynku. Dzięki ciągłej analizie trendów rynkowych i śledzeniu rozwoju branży możemy działać dalekowzrocznie i oferować innowacyjne rozwiązania. Dzięki połączeniu doświadczenia i wiedzy generujemy wartość dodaną i dajemy naszym klientom zdecydowaną przewagę konkurencyjną.

Więcej na ten temat tutaj:

• Wykorzystaj 5-krotną wiedzę Xpert.Digital w jednym pakiecie – już od 500 €/miesiąc

Energie odnawialne w uprawie winorośli: fotowoltaika rolnicza jako przyszłe rozwiązanie w Republice Południowej Afryki

Integracja systemów fotowoltaicznych w rolnictwie, zwłaszcza w uprawie winorośli, cieszy się na całym świecie coraz większym zainteresowaniem. Obiecujący rozwój w dziedzinie fotowoltaiki rolniczej (agri-PV) następuje również w Republice Południowej Afryki, kraju o tradycyjnej historii uprawy winorośli, a jednocześnie o wysokim zapotrzebowaniu na energię odnawialną. Połączenie zastosowań rolniczych i wytwarzania energii słonecznej nie tylko oferuje korzyści ekologiczne, ale także otwiera nowe perspektywy ekonomiczne dla winiarni.

Chociaż technologia Agri-PV znajduje się wciąż w stosunkowo wczesnej fazie rozwoju w południowoafrykańskiej uprawie winorośli, istnieją już godne uwagi przykłady udanych projektów pilotażowych i zastosowań komercyjnych. Inicjatywy te pokazują ogromny potencjał tej technologii, ale stoją także przed konkretnymi wyzwaniami.

Nadaje się do:

• Podwójne zbiory pod słońcem dzięki agrofotowoltaice: synergia systemów agro-PV i nowoczesnego rolnictwa

Pionierska praca w dziedzinie badań i rozwoju

Projekty badań naukowych położyły ważny fundament pod założenie Agri-PV w Republice Południowej Afryki. Na szczególną uwagę zasługuje „Food & Energy Plant” firmy Sunfarming, który działa na terenie kampusu Northwest University w Potchefstroom od 2014 roku. Ten innowacyjny projekt pełni funkcję laboratorium w świecie rzeczywistym, w którym w rzeczywistych warunkach badane są interakcje między uprawami spożywczymi a modułami fotowoltaicznymi. Nie chodzi tu tylko o wytwarzanie czystej energii elektrycznej, ale także o optymalizację uprawy różnych roślin i ziół w półcieniu modułów słonecznych. W 2016 r. obiekt powiększono o centrum szkoleniowe, co podkreśliło znaczenie transferu wiedzy i szkoleń dla rozpowszechniania technologii fotowoltaicznych w rolnictwie.

Uniwersytet Geisenheim w Niemczech jest również intensywnie zaangażowany w badania wpływu Agri-PV na uprawę winorośli we współpracy z instytucjami partnerskimi z Afryki Południowej. Szczegółowe badania przeprowadzane są w unikalnym, rzeczywistym laboratorium badawczym, aby zrozumieć, w jaki sposób zacienienie modułów fotowoltaicznych wpływa na kluczowe aspekty uprawy winorośli. Obejmuje to plony winorośli, jakość winogron i mikroklimat panujący w winnicy. Zdobyta wiedza ma kluczowe znaczenie w celu optymalnego dostosowania systemów agro-PV do potrzeb uprawy winorośli i maksymalizacji potencjalnych efektów synergii. Bada się na przykład, w jaki sposób zmiana padania światła wpływa na fotosyntezę winorośli lub w jakim stopniu zacienienie może zapewnić ochronę przed ekstremalnymi upałami i oparzeniami słonecznymi.

Aplikacje komercyjne jako wskazówka na przyszłość

Poza czystymi badaniami istnieją także zachęcające przykłady komercyjnych zastosowań fotowoltaiki w rolnictwie w uprawie winorośli w Republice Południowej Afryki. Pionierem w tym obszarze jest Avondale Wine Estate. Chociaż zainstalowany tam najnowocześniejszy system fotowoltaiczny nie jest zaprojektowany jako system agro-PV w klasycznym tego słowa znaczeniu, ponieważ nie został zbudowany bezpośrednio nad winnicami, w imponujący sposób pokazuje rosnące zainteresowanie południowoafrykańskiego przemysłu winiarskiego energią odnawialną rozwiązania. System umożliwia Avondale pokrycie całego zapotrzebowania energetycznego samej winnicy, a tym samym wykonanie ważnego kroku w kierunku niezależności energetycznej. Jest to wyraźny sygnał dla branży, że zrównoważony rozwój i rentowność mogą iść w parze.

Innym godnym uwagi przykładem jest Boland Cellar, jedna z największych firm winiarskich w Republice Południowej Afryki. Firma zainstalowała system fotowoltaiczny o mocy 473 kilowatów. Zakład ten jest doskonałym przykładem tego, jak energię odnawialną można włączyć do działalności dużego producenta wina. Wytworzona energia słoneczna pokrywa już jedną czwartą całkowitego zapotrzebowania firmy na energię i prowadzi do znacznej redukcji kosztów energii elektrycznej o około 34 procent. Liczby te ilustrują potencjał gospodarczy energii słonecznej w sektorze uprawy winorośli i mogą służyć jako zachęta do dalszych inwestycji w energie odnawialne.

Planowane projekty z naciskiem na zrównoważony rozwój

Pozytywne doświadczenia i rosnąca świadomość zalet Agri-PV prowadzą do dalszego planowania konkretnych projektów. Sunfarming planuje budowę dodatkowych obiektów „Food & Energy” w kluczowych regionach uprawy winorośli wschodniego i zachodniego Przylądka Przylądkowego. Projekty te mają dwojaki cel: z jednej strony wytworzona energia elektryczna ma być sprzedawana klientom prywatnym, co generuje dodatkowe źródło dochodu. Z drugiej strony systemy mają pełnić funkcję ośrodków szkoleniowych w zakresie zrównoważonego rolnictwa i tym samym przyczyniać się do rozpowszechniania wiedzy i najlepszych praktyk w obszarze agro-PV. Te planowane inicjatywy pokazują, że Agri-PV jest postrzegane nie tylko jako dostawca energii, ale także jako narzędzie promowania zrównoważonych praktyk rolniczych.

Wyzwania i rozwiązania

Pomimo obiecujących przykładów, powszechne przyjęcie i sukces gospodarczy Agri-PV w produkcji wina w Republice Południowej Afryki nadal stoją przed pewnymi wyzwaniami. Kluczowym czynnikiem jest stosunkowo wysoka inwestycja początkowa wymagana do zainstalowania systemów fotowoltaicznych dla rolnictwa. Mogą one stanowić znaczną przeszkodę finansową, zwłaszcza dla mniejszych winnic.

Innym czynnikiem ograniczającym są przeszkody biurokratyczne w procesie zatwierdzania takich systemów. Skomplikowane i długotrwałe procesy mogą opóźnić realizację projektów rolno-PV i sprawić, że staną się one nieatrakcyjne. Aby ułatwić inwestycje w tym obiecującym obszarze, wymagane są uproszczone i przyspieszone procedury zatwierdzania.

Ponadto jasna staje się potrzeba dostosowanych programów finansowania. Zachęty rządowe i wsparcie finansowe mogłyby w decydujący sposób przyczynić się do zmniejszenia początkowych kosztów inwestycji i poprawy rentowności systemów rolno- fotowoltaicznych dla winiarni. Takie programy wsparcia mogłyby obejmować na przykład niskooprocentowane pożyczki, dotacje inwestycyjne lub taryfy gwarantowane za wytworzoną energię słoneczną.

Niewykorzystany potencjał: szczegółowe zalety technologii Agri-PV

Pomimo wspomnianych wyzwań potencjalne korzyści wynikające z zastosowania technologii fotowoltaicznej w uprawie winorośli w Republice Południowej Afryki wyraźnie przewyższają wady. Centralnym aspektem jest ochrona przed narastającymi skutkami zmian klimatycznych. Zacienienie zapewniane przez moduły słoneczne może chronić winorośl przed ekstremalnymi upałami i intensywnym światłem słonecznym, co jest szczególnie ważne w gorących miesiącach letnich. Może to zmniejszyć stres cieplny, zapobiec uszkodzeniom winogron w wyniku poparzeń słonecznych, a tym samym zapewnić jakość zbiorów.

Ponadto Agri-PV pomaga oszczędzać wodę. Zmniejszone parowanie pod modułami słonecznymi może znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie winorośli na wodę. Szacuje się, że realne są oszczędności wody na poziomie od 10 do 30 procent. W regionie coraz bardziej dotkniętym suszą i niedoborem wody stanowi to ogromną zaletę i może znacząco poprawić długoterminową stabilność uprawy winorośli.

Kolejnym ważnym aspektem jest dodatkowe źródło dochodu generowanego przez produkcję energii elektrycznej. Wygenerowaną energię słoneczną można wykorzystać na potrzeby własne, co zmniejsza koszty energii, lub wprowadzić do sieci publicznej, co zapewnia dodatkowy dochód. Ta dywersyfikacja źródeł dochodów może zwiększyć stabilność ekonomiczną winnic i uczynić je bardziej odpornymi na wahania rynkowe.

Oprócz tych bezpośrednich korzyści, Agri-PV oferuje również pozytywne skutki uboczne. Zacienienie zapewniane przez moduły może poprawić mikroklimat w winnicy, co może mieć pozytywny wpływ na zdrowie roślin i różnorodność biologiczną. Niektóre badania sugerują, że w systemach rolno- fotowoltaicznych może kolonizować bardziej zróżnicowana flora i fauna.

Koszty inwestycji: Wyzwanie z długoterminową perspektywą

Kwestia kosztów inwestycji w systemy rolno-PV w uprawie winorośli w Republice Południowej Afryki jest złożona i zależy od różnych czynników. Trudno jest obecnie podać dokładne, ogólne informacje, ponieważ koszty w dużym stopniu zależą od wielkości systemu, wybranej technologii i specyficznych warunków panujących w miejscu instalacji.

Ogólnie można powiedzieć, że początkowe inwestycje w systemy fotowoltaiczne dla rolnictwa są zwykle wyższe niż w przypadku konwencjonalnych systemów montowanych na ziemi. Wynika to między innymi z dodatkowych wydatków na podkonstrukcję, która musi być zwymiarowana tak, aby wspierała moduły fotowoltaiczne, a także umożliwiała użytkowanie pod spodem w rolnictwie.

Szacunki z 2018 r. sugerują, że inwestycje w systemy fotowoltaiczne w sektorze rolnym Republiki Południowej Afryki wyniosły od 630 do 960 mln R, co stanowi łączną moc zainstalowaną wynoszącą około 60 megawatów. Liczby te stanowią jednak jedynie przybliżony przegląd całego sektora rolnego i nie pozwalają na wyciągnięcie bezpośrednich wniosków na temat konkretnych kosztów w uprawie winorośli.

Bardziej szczegółowe informacje znajdują się w przypadku poszczególnych projektów. Koszt instalacji układu słonecznego w najstarszej winnicy w Republice Południowej Afryki oszacowano na 2,78 miliona randów. Należy jednak pamiętać, że nie jest to klasyczny system agro-PV, ale raczej system dachowy.

Na koszty systemów Agri-PV duży wpływ ma wybrana technologia. Innowacyjne podejścia, takie jak dynamiczne systemy agro-PV, w których orientacja modułów fotowoltaicznych jest kontrolowana przez sztuczną inteligencję, mogą zoptymalizować efektywność wytwarzania energii elektrycznej i efekty synergii z wykorzystaniem w rolnictwie, ale zwykle wiążą się również z wyższymi kosztami.

Efektywność ekonomiczna i długoterminowa rentowność

Pomimo wyższej inwestycji początkowej różne badania i obliczenia modelowe wskazują na potencjalnie wysoką rentowność systemów agro-PV w uprawie winorośli. Nawet w mniej korzystnych scenariuszach prognozowano zwroty na poziomie ponad 20 procent i znaczną wartość bieżącą netto. W najlepszym przypadku zwroty mogą być znacznie wyższe, a okres zwrotu wynosi zaledwie kilka lat.

Należy jednak podkreślić, że liczby te opierają się na szacunkach i obliczeniach modelowych, a faktyczna rentowność ekonomiczna zależy w dużym stopniu od indywidualnego przypadku. Czynniki takie jak promieniowanie słoneczne w lokalizacji, ceny energii elektrycznej, warunki finansowania i specyficzne praktyki zarządzania odgrywają kluczową rolę.

W celu uzyskania bardziej szczegółowej analizy kosztów i korzyści wymagane są dalsze szczegółowe badania i projekty pilotażowe, które szczegółowo dotyczą ogólnych warunków uprawy winorośli w Republice Południowej Afryki. Należy wziąć pod uwagę nie tylko bezpośrednie koszty i zwroty, ale także długoterminowe korzyści, takie jak zwiększona odporność na zmiany klimatyczne i potencjalne oszczędności w kosztach operacyjnych.

Agri-PV szansą na zrównoważoną przyszłość południowoafrykańskiej uprawy winorośli

Dotychczasowe przykłady i wyniki badań podkreślają znaczny potencjał Agri-PV w uprawie winorośli w Republice Południowej Afryki. Technologia ta oferuje obiecującą możliwość przezwyciężenia wyzwań związanych ze zmianami klimatycznymi, zwiększenia efektywności wykorzystania zasobów, a jednocześnie wzmocnienia podstaw ekonomicznych winiarni.

Chociaż nie można lekceważyć początkowych kosztów inwestycji i przeszkód biurokratycznych, długoterminowe perspektywy i potencjalne korzyści sugerują, że wykorzystanie fotowoltaiki w rolnictwie może być opłacalne dla wielu winiarni w Republice Południowej Afryki. Dzięki dalszym badaniom, ukierunkowanym programom finansowania i politykom wspierającym innowacje w zakresie energii odnawialnej, rolnictwo fotowoltaiczne może odegrać kluczową rolę w zrównoważonej transformacji południowoafrykańskiej uprawy winorośli i pomóc w zapewnieniu zrównoważonego rozwoju tej ważnej branży. Połączenie tradycyjnej uprawy winorośli i nowoczesnej technologii słonecznej to obiecujące podejście do pogodzenia celów ekologicznych i ekonomicznych oraz przygotowania południowoafrykańskiej uprawy winorośli na wyzwania przyszłości.

☑️Budowa i doradztwo w zakresie fotowoltaicznych systemów open-space

☑️Planowanie parku fotowoltaicznego ☑️Wdrożenie rolno-fotowoltaiczne

☑️ Solarne systemy zewnętrzne z rozwiązaniami podwójnego zastosowania

 

Dzięki naszemu wieloletniemu doświadczeniu i specjalistycznej wiedzy w branży energii słonecznej Xpert.Solar jest idealnym partnerem w zakresie planowania, doradztwa i realizacji budowy naziemnych systemów fotowoltaicznych oraz projektów fotowoltaicznych w rolnictwie. Xpert.Solar posiada doświadczony zespół profesjonalistów, który oferuje rolnikom i inwestorom rozwiązania szyte na miarę. Od analizy lokalizacji, przez doradztwo finansowe i prawne, aż po wdrożenie techniczne i monitorowanie, Xpert.Solar wspiera swoich klientów profesjonalnie i niezawodnie, aby zapewnić pomyślną i trwałą realizację.

Chętnie będę Twoim osobistym doradcą.

Możesz się ze mną skontaktować wypełniając poniższy formularz kontaktowy lub po prostu dzwoniąc pod numer +49 89 89 674 804 (Monachium) .

Nie mogę się doczekać naszego wspólnego projektu.

 

 

Xpert.Digital to centrum przemysłu skupiające się na cyfryzacji, inżynierii mechanicznej, logistyce/intralogistyce i fotowoltaice.

Dzięki naszemu rozwiązaniu do rozwoju biznesu 360° wspieramy znane firmy od rozpoczęcia nowej działalności po sprzedaż posprzedażną.

Wywiad rynkowy, smarketing, automatyzacja marketingu, tworzenie treści, PR, kampanie pocztowe, spersonalizowane media społecznościowe i pielęgnacja leadów to część naszych narzędzi cyfrowych.

Więcej informacji znajdziesz na: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus