Podręcznik dla projektów fotowoltaicznych w rolnictwie (AgriPV) – Plony upraw wyższe nawet o 60 procent – Zdjęcie: Xpert.Digital
Podręcznik dla projektów agrofotowoltaicznych: Szanse i wyzwania branży fotowoltaicznej w rolnictwie
Potencjał projektów agrofotowoltaicznych (AgriPV) zyskał w ostatnich latach coraz większą uwagę. AgriPV łączy wykorzystanie rolnicze z wytwarzaniem energii słonecznej, co może nie tylko zwiększyć plony, ale także przyczynić się do globalnej transformacji energetycznej. SolarPower Europe, europejskie stowarzyszenie zajmujące się energią słoneczną, opracowało kompleksowy podręcznik we współpracy z sektorem rolniczym, szczegółowo opisując możliwości, korzyści i wyzwania związane z tą technologią w rolnictwie.
Zalety i możliwości agrofotowoltaiki
Zwiększone plony i jakość gleby
AgriPV oferuje potencjał zwiększenia plonów nawet o 60 procent – imponująca wartość, która zależy od rodzaju upraw, pory roku, klimatu regionalnego i specyficznych warunków instalacji fotowoltaicznych. Pokrycie upraw panelami słonecznymi chroni je przed ekstremalnymi warunkami pogodowymi, co może prowadzić do bardziej stabilnych plonów. Pod panelami słonecznymi panuje mikroklimat, który chroni glebę przed nadmiernym promieniowaniem słonecznym i reguluje jej temperaturę. W okresach chłodnych temperatura gleby może wzrosnąć nawet o 7 stopni Celsjusza, a w okresach ciepłych – nawet o 6 stopni Celsjusza. Taka regulacja temperatury ma pozytywny wpływ na jakość gleby i może sprzyjać witalności roślin.
Zwiększone magazynowanie węgla i retencja wody
Kolejną zaletą agrofotowoltaiki jest wzrost magazynowania węgla w glebie nawet o 80%, szczególnie w projektach na pastwiskach. Przyczynia się to aktywnie do ochrony klimatu, ponieważ węgiel związany w glebie jest usuwany z obiegu w perspektywie długoterminowej. Retencja wody jest również korzystna dla projektów agrofotowoltaiki. Systemy fotowoltaiczne międzyrzędowe i na podwyższonych wysokościach mogą zwiększyć retencję wody o 20–30%, co jest kluczowym czynnikiem w czasach narastającego niedoboru wody.
Promowanie różnorodności biologicznej i populacji zapylaczy
Kolejnym pozytywnym efektem ubocznym jest zwiększona obecność zapylaczy w pobliżu instalacji fotowoltaicznych. Badania pokazują wzrost aktywności zapylaczy w projektach AgriPV nawet o 60%. To nie tylko wspiera produkcję roślinną, ale także przyczynia się do zachowania bioróżnorodności.
Dodatkowe źródła dochodu dla rolników
Systemy fotowoltaiczne Agri-PV oferują rolnikom atrakcyjne dodatkowe źródła dochodu. Należą do nich opłaty dzierżawne od deweloperów projektów oraz bezpośrednie dostarczanie infrastruktury rolniczej. W wielu przypadkach systemy fotowoltaiczne Agri-PV obniżają również koszty energii elektrycznej w gospodarstwach rolnych. Instalując panele słoneczne na gruntach ornych, w szklarniach lub na pastwiskach, rolnicy mogą generować zrównoważony dodatkowy dochód i obniżać koszty operacyjne.
Ponadto podręcznik przedstawia różne modele biznesowe i źródła przychodów. Obejmują one modele leasingowe, modele operacyjne oraz struktury hybrydowe, łączące interesy rolników i inwestorów. Rolnik może być właścicielem instalacji lub dzierżawić swoją ziemię firmom, które obsługują instalacje fotowoltaiczne i sprzedają wyprodukowaną energię elektryczną.
Prototypy i przykłady zastosowań
W podręczniku opisano dziesięć prototypów systemów agrofotowoltaicznych dostosowanych do różnych obszarów rolniczych i typów użytkowania gruntów. Prototypy te obejmują zastosowania na gruntach ornych i uprawach trwałych, trwałych użytkach zielonych, w szklarniach oraz na obszarach zadaszonych z podwyższonymi systemami fotowoltaicznymi. Każdemu prototypowi towarzyszy uzasadnienie biznesowe przedstawiające korzyści ekonomiczne, wpływ na rolnictwo i środowisko oraz studium przypadku. Różnorodność tych prototypów umożliwia wdrożenie systemów agrofotowoltaicznych praktycznie w każdym kontekście rolniczym, od rolnictwa intensywnego po ekstensywny wypas.
Przykładem takiego prototypu jest integracja systemów fotowoltaicznych (PV) w szklarniach. Systemy te chronią rośliny przed ekstremalnymi warunkami pogodowymi, jednocześnie zapewniając efektywny sposób na zaspokojenie własnego zapotrzebowania na energię w szklarni. Inny prototyp obejmuje podwyższone systemy na pastwiskach, umożliwiające zwierzętom ochłodzenie się w cieniu modułów, podczas gdy rolnik korzysta z dodatkowego dochodu.
Warunki ramowe i wsparcie polityczne
Do powszechnego wdrożenia technologii agrofotowoltaicznej niezbędne jest odpowiednie wsparcie polityczne. W podręczniku wskazano, że agrofotowoltaika może odnieść sukces na wszystkich płaszczyznach tylko wtedy, gdy zostaną ustanowione jasne ramy prawne, które będą sprzyjać integracji rolnictwa i odnawialnych źródeł energii. Obejmują one między innymi uproszczenia w procedurach przyłączania do sieci i wydawania pozwoleń. Zacieśnienie współpracy między ministerstwami rolnictwa i energetyki mogłoby przyczynić się do opracowania odpowiednich ram.
Solarpower Europe apeluje do decydentów o zapewnienie rolnikom korzystającym z systemów fotowoltaicznych (agro-PV) dalszego dostępu do płatności bezpośrednich w ramach Wspólnej Polityki Rolnej (WPR). Płatności te stanowią istotne źródło dochodu dla wielu rolników, a ich dostępność nie powinna być zagrożona przez integrację systemów fotowoltaicznych na gruntach rolnych.
Kolejnym ważnym punktem jest wprowadzenie konkretnych zachęt dla rolników uczestniczących w projektach AgriPV. Mogą one przybierać formę ulg podatkowych, dotacji na instalację systemów fotowoltaicznych lub specjalnych programów wsparcia. Kluczowe jest również usprawnienie gromadzenia i analizy danych w celu oceny wpływu AgriPV na środowisko. Obejmuje to systematyczne gromadzenie danych na temat sekwestracji dwutlenku węgla, retencji wody i bioróżnorodności w projektach AgriPV.
Wyzwania i rozwiązania
Pomimo licznych zalet i możliwości, jakie oferuje agrivoltaika, istnieją również wyzwania, których nie można ignorować. Kluczowym wyzwaniem jest użytkowanie gruntów. W gęsto zaludnionych krajach, takich jak Niemcy, dostęp do odpowiednich gruntów rolnych jest ograniczony. Dlatego kompleksowe planowanie i staranna ocena wykorzystania gruntów rolnych i energetycznych są niezbędne.
Kolejnym problemem są wysokie nakłady inwestycyjne wymagane do instalacji systemów fotowoltaicznych. Chociaż długoterminowe korzyści ekonomiczne są obiecujące, wielu rolnikom brakuje kapitału początkowego, aby samodzielnie wdrażać projekty AgriPV. Programy finansowania publicznego i opcje finansowania mogłyby pomóc w rozwiązaniu tego problemu.
Perspektywy i potencjał AgriPV na przyszłość
Agrofotowoltaika ma potencjał, by stać się kluczową technologią dla zrównoważonego rolnictwa przyszłości. Technologia ta nie tylko oferuje możliwość zwiększenia odporności gospodarstw rolnych na wahania klimatyczne, ale może również znacząco przyczynić się do transformacji energetycznej. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na energię odnawialną i jednoczesną potrzebą optymalizacji wykorzystania gruntów rolnych, agrofotowoltaika ma obiecującą przyszłość.
Aby w pełni wykorzystać potencjał AgriPV, kluczowe jest wyposażenie gospodarstw rolnych w niezbędne informacje i narzędzia. Rolnicy powinni otrzymywać jasne informacje na temat technicznych i ekonomicznych aspektów projektów AgriPV oraz mieć dostęp do doradztwa i wsparcia. Udostępnienie kompleksowego podręcznika, takiego jak ten od Solarpower Europe, w istotny sposób przyczynia się do edukacji rolników na temat możliwości AgriPV i ułatwia im wejście w świat tej innowacyjnej technologii.
Energia słoneczna na gruntach rolnych
AgriPV to coś więcej niż tylko technologia wytwarzania energii słonecznej na gruntach rolnych – to podejście, które w innowacyjny sposób łączy rolnictwo i przemysł energetyczny, wnosząc tym samym decydujący wkład w zrównoważony rozwój. Umożliwiając rolnikom wykorzystanie swoich gruntów zarówno do celów rolniczych, jak i do produkcji energii, mogą oni dywersyfikować źródła dochodów, jednocześnie zmniejszając wpływ swojej działalności na środowisko.
Jednak przyszłość agrofotowoltaiki w znacznym stopniu zależy od ram politycznych, zachęt ekonomicznych i gotowości rolników do przyjęcia tej nowej formy rolnictwa. Jeśli te warunki zostaną spełnione, agrofotowoltaika może stać się kluczowym filarem zrównoważonego rolnictwa i transformacji energetycznej.
W związku z tym:
Projekty fotowoltaiczne rolnicze (AgriPV): szanse i wyzwania dla rolnictwa
Agrifotowoltaika (AgriPV) to obiecująca innowacja, która łączy wytwarzanie energii odnawialnej z produkcją rolną. Technologia ta umożliwia wykorzystanie gruntów rolnych zarówno do produkcji żywności, jak i energii słonecznej. SolarPower Europe, we współpracy z sektorem rolnym, opracował kompleksowy podręcznik opisujący zalety, wyzwania i potencjał tej technologii. Niniejszy artykuł omawia go bliżej oraz przedstawia dodatkowe informacje i perspektywy dotyczące AgriPV.
Zalety fotowoltaiki rolniczej
Jedną z najważniejszych zalet technologii AgriPV jest potencjał znacznego zwiększenia plonów. W podręczniku podkreślono, że w pewnych warunkach możliwy jest wzrost plonów nawet o 60%. Wzrost ten zależy od wielu czynników, w tym rodzaju uprawianych roślin, pory roku, klimatu regionalnego i konkretnego systemu fotowoltaicznego. Przykładowo, moduły fotowoltaiczne mogą zapewniać cień, chroniąc rośliny przed ekstremalnym upałem, co jest szczególnie korzystne w upalne miesiące letnie. Jednocześnie temperatura gleby może wzrosnąć nawet o 7 stopni Celsjusza w chłodniejszych okresach, co sprzyja wzrostowi w chłodniejszych miesiącach. Z kolei w cieplejszych okresach temperatura gleby może spaść nawet o 6 stopni Celsjusza z powodu zacienienia modułów, co również może mieć pozytywny wpływ na wzrost roślin.
Kolejną istotną korzyścią jest poprawa jakości gleby. Według podręcznika, projekty fotowoltaiczne na pastwiskach mogą prowadzić do wzrostu magazynowania węgla w glebie nawet o 80%. To zwiększone magazynowanie węgla nie tylko przyczynia się do poprawy żyzności gleby, ale także odgrywa ważną rolę w walce ze zmianami klimatu, ponieważ więcej węgla jest wiązane w glebie.
Co więcej, w międzyrzędowych i podwyższonych systemach fotowoltaicznych obserwuje się wzrost retencji wody o 20–30%. Systemy te pozwalają glebie magazynować więcej wody, co jest szczególnie korzystne w regionach o nieregularnych opadach deszczu lub przedłużających się okresach suszy. Dodatkowo, w jednym z projektów zaobserwowano 60-procentowy wzrost obecności zapylaczy. Zapylacze, takie jak pszczoły, są niezbędne dla wielu upraw rolnych, a ich zwiększona obecność może również prowadzić do wyższych plonów.
Korzyści ekonomiczne dla rolników
Oprócz korzyści ekologicznych, fotowoltaika rolnicza (AgriPV) oferuje również rolnikom znaczące możliwości ekonomiczne. Niniejszy podręcznik opisuje różne sposoby, w jakie rolnicy mogą generować dodatkowe dochody dzięki projektom fotowoltaicznym rolnym. Jedną z możliwości jest otrzymywanie opłat dzierżawnych od deweloperów, którzy chcą zainstalować systemy fotowoltaiczne na swoich gruntach. Opłaty te mogą stanowić stabilne źródło dochodu i pomóc rolnikom w dywersyfikacji ryzyka finansowego.
Dodatkową korzyścią ekonomiczną jest bezpośrednie dostarczanie infrastruktury rolniczej przez deweloperów systemów fotowoltaicznych. Może to obejmować na przykład budowę systemów nawadniających lub magazynów, co przynosi korzyści rolnikom i obniża koszty produkcji.
Wreszcie, co nie mniej ważne, rolnicy mogą obniżyć własne koszty energii, wykorzystując generowaną przez siebie energię słoneczną, a nawet oddawać nadwyżki energii elektrycznej do sieci, generując w ten sposób dodatkowe dochody. To znacząca zaleta, zwłaszcza w czasach rosnących cen energii.
Różne modele i prototypy
W podręczniku przedstawiono różne modele własności, struktury biznesowe i źródła przychodów dla agriwoltaiki. Opisuje on dziesięć różnych prototypów dostosowanych do różnych typów gruntów rolnych. Prototypy te obejmują projekty na gruntach ornych, uprawach trwałych, takich jak sady czy winnice, oraz trwałych użytkach zielonych. Uwzględniono również obszary zadaszone z podwyższonymi systemami fotowoltaicznymi lub systemami śródmiąższowymi, z wypasem zwierząt gospodarskich lub bez.
Szczególną uwagę poświęcono ekologicznym inicjatywom fotowoltaicznym oraz instalacji systemów fotowoltaicznych w szklarniach lub na budynkach rolniczych, takich jak stodoły czy stajnie. Ta różnorodność modeli pokazuje, że agrofotowoltaika może być elastycznie dostosowywana do zróżnicowanych warunków rolniczych.
Raport przedstawia szczegółowy biznesplan dla każdego prototypu, analizując jego wpływ ekonomiczny i środowiskowy na rolnictwo. Ponadto podręcznik zawiera studia przypadków udanych projektów z różnych regionów Europy, dostarczając praktycznych przykładów.
Wyzwania i niezbędne warunki ramowe
Pomimo licznych zalet, wdrażanie projektów AgriPV wiąże się również z wyzwaniami. Kluczowym wyzwaniem jest zapewnienie rolnikom niezbędnych narzędzi i zachęt do udziału w takich projektach. Obejmuje to między innymi uproszczenie przyłączania systemów fotowoltaicznych do sieci oraz usprawnienie procedur planowania i uzyskiwania pozwoleń.
Kolejnym ważnym punktem jest wprowadzenie systemów wynagrodzeń, mających na celu promowanie ścisłej współpracy między rolnictwem a odnawialnymi źródłami energii. „Aby w pełni wykorzystać potencjał agroenergetyki słonecznej” – czytamy w podręczniku – „musimy zapewnić rolnikom narzędzia i zachęty do uczestnictwa”. Wymaga to jasnych regulacji i wsparcia ze strony decydentów.
SolarPower Europe apeluje zatem do decydentów o wyjaśnienie, że rolnicy korzystający z systemów AgriPV nadal będą mieli dostęp do płatności bezpośrednich w ramach Wspólnej Polityki Rolnej (WPR). Jest to kluczowa kwestia dla wielu rolników w Europie, ponieważ płatności te często stanowią znaczną część ich dochodów.
Ponadto SolarPower Europe apeluje o wprowadzenie konkretnych zachęt dla rolników do udziału w projektach agrofotowoltaicznych, a także o usprawnienie gromadzenia danych na temat ich wpływu na sekwestrację dwutlenku węgla, retencję wody i bioróżnorodność. Solidne podstawy danych są kluczowe dla oceny i optymalizacji długoterminowego sukcesu takich projektów.
Sytuacja korzystna dla obu stron – rolnictwa i sektora energetycznego
W obliczu rosnącej presji na grunty rolne spowodowanej wzrostem populacji i zmianą klimatu, technologia ta oferuje sposób na zrównoważoną intensyfikację rolnictwa bez zwiększania zużycia ziemi.
Rolnicza fotowoltaika może odegrać kluczową rolę, szczególnie w regionach o intensywnym promieniowaniu słonecznym, takich jak Europa Południowa czy Afryka. Elektrownie słoneczne mogłyby tam nie tylko przyczynić się do wytwarzania energii elektrycznej, ale także złagodzić niedobór wody, a jednocześnie zwiększyć plony.
Ogólnie rzecz biorąc, podręcznik SolarPower Europe w imponujący sposób dowodzi, że AgriPV stanowi sytuację korzystną dla obu stron: rolnictwa i przemysłu energetycznego – pod warunkiem, że zostaną stworzone odpowiednie ramy polityczne, a rolnicy otrzymają wystarczające wsparcie przy wdrażaniu takich projektów.
Połączenie korzyści ekologicznych, takich jak lepsze zatrzymywanie wody i magazynowanie węgla, z korzyściami ekonomicznymi, takimi jak dodatkowe źródła dochodu, sprawia, że AgriPV jest obiecującym rozwiązaniem, które ma zapewnić bardziej zrównoważoną przyszłość rolnictwa.
Nadaje się do: