Agrofotowoltaika – Brakująca zagadka dla ekonomistów energii i energetyki rolniczej: wytwarzanie energii w rolnictwie czy wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą rolniczych fotowoltaiki

Kiedy mówisz o zarządzaniu energią na obszarach wiejskich lub wykorzystaniu energii odnawialnych w rolnictwie, zwykle w pierwszej kolejności myślisz o biogazowniach. W rzeczywistości w ciągu ostatnich 10 lat systemy te stały się bardziej rozpowszechnione i odpowiadają za znaczny udział energii odnawialnej w rolnictwie w wytwarzaniu energii elektrycznej (2021 r. z 18,45%).

Większość biomasy pochodzi z pozostałości rolniczych, takich jak obornik, gnojowica i słoma. Według Agencji Zasobów Odnawialnych (FNR) wykorzystywana jest jedynie jedna trzecia potencjału. Na drugim miejscu w wykorzystaniu biomasy znajduje się drewno energetyczne, czyli odpady leśne i przemysłowe oraz drewno odpadowe. Dwie trzecie tego potencjału jest już wykorzystywane.

Ważną zaletą bioenergii jest możliwość jej magazynowania i kompensowania wahań energii wiatru i słońca.

Wady bioenergii są szczególnie widoczne przy uprawie biomasy. Grunty rolne, na których uprawiane są rośliny energetyczne, nie mogą już być wykorzystywane do produkcji żywności i pasz. Rosnące zapotrzebowanie na biomasę prowadzi do zmian w użytkowaniu gruntów. W dłuższej perspektywie konkurencja ta może między innymi spowodować podrożenie produktów rolnych.

Ponadto biomasa jest najmniej efektywnym sposobem wykorzystania energii odnawialnej. Ich efektywność (czyli ilość energii wyprodukowanej na danym obszarze) waha się w granicach 0,5–1%. Sprawność modułu fotowoltaicznego wynosi około 20%. Energia wiatrowa i słoneczna znacznie przewyższają biomasę pod względem efektywności obszarowej.

Udział odnawialnych źródeł energii w produkcji energii elektrycznej brutto w Niemczech w latach 2020 i 2021 - Zdjęcie: Xpert.Digital

Statystyki pokazują udział odnawialnych źródeł energii w produkcji energii elektrycznej brutto w Niemczech w latach 2020 i 2021. W 2021 r. około 7,5 proc. całkowitej produkcji energii elektrycznej brutto w Niemczech zostało wyprodukowane z biomasy.

Udział odnawialnych źródeł energii w produkcji energii elektrycznej brutto w Niemczech 2020

• Energetyka wiatrowa (lądowa) – 18,40 w %
• Fotowoltaika – 8,60 w %
• Biomasa – 7,80%
• Energetyka wiatrowa (morska) – 4,80%
• Energia wodna – 3,30%
• Odpady komunalne – 1%
• Energia geotermalna – 0,04%

Udział odnawialnych źródeł energii w produkcji energii elektrycznej brutto w Niemczech 2021*

• Energetyka wiatrowa (lądowa) – 15,80 w %
• Fotowoltaika – 8,80 w %
• Biomasa – 7,50%
• Energetyka wiatrowa (morska) – 4,30 w %
• Energia wodna – 3,40%
• Odpady komunalne – 1%
• Energia geotermalna – 0,03%

* Tymczasowo.

Częściowo przezroczyste moduły słoneczne są już stosowane w ośrodku badawczym w „Modelowym regionie rolnictwa-fotowoltaiki Baden-Württemberg”.

Więcej na ten temat tutaj:

• Agri-Solar dla uprawy owoców: Agri-PV w Badenii-Wirtembergii i Nadrenii-Palatynacie na rzecz uprawy owoców neutralnej pod względem emisji CO2 (owoce i warzywa)

Dzięki naszemu przyjaznemu dla użytkownika planerowi instalacji fotowoltaicznej możesz zaplanować online swoją indywidualną instalację fotowoltaiczną. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz układu fotowoltaicznego do swojego domu, firmy czy do celów rolniczych, nasz planista oferuje możliwość uwzględnienia Twoich specyficznych wymagań i opracowania rozwiązania szytego na miarę.

Proces planowania jest prosty i intuicyjny. Wystarczy wpisać odpowiednie informacje. Nasz planista bierze te informacje pod uwagę i tworzy instalację fotowoltaiczną szytą na miarę Twoich potrzeb. Możesz wypróbować różne opcje i konfiguracje, aby znaleźć optymalny system fotowoltaiczny dla swojego zastosowania.

Dodatkowo możesz zapisać swój plan, aby przejrzeć go później lub udostępnić innym. Nasz zespół obsługi klienta jest również dostępny, aby odpowiedzieć na Twoje pytania i zapewnić wsparcie, aby zapewnić optymalne zaplanowanie systemu fotowoltaicznego.

Skorzystaj z naszego narzędzia do planowania instalacji fotowoltaicznej, aby zaplanować indywidualną instalację fotowoltaiczną pod kątem najpopularniejszych zastosowań i przyspieszyć przejście na czystą energię. Zacznij już teraz i zrób ważny krok w kierunku zrównoważonego rozwoju i niezależności energetycznej!

Planista instalacji fotowoltaicznej do najpopularniejszych zastosowań: Zaplanuj instalację fotowoltaiczną online tutaj - Zdjęcie: Xpert.Digital

Więcej na ten temat tutaj:

• Planista układu słonecznego

Nasz doświadczony zespół wesprze Cię w optymalizacji budynków w celu zmniejszenia zużycia energii i promowania zrównoważonego wykorzystania energii za pomocą fotowoltaiki. Analizujemy Twoje indywidualne potrzeby i tworzymy koncepcje „szyte na miarę”, które mają sens zarówno ekonomiczny, jak i ekologiczny. Niezależnie od tego, czy chodzi o energooszczędną renowację istniejących budynków, czy budowę nowych, energooszczędnych obiektów, jesteśmy po Twojej stronie. Obiekty przemysłowe, handlowe i komunalne mogą obniżyć koszty energii i zmniejszyć wpływ na środowisko, poprawiając jednocześnie komfort i wydajność swoich budynków dzięki naszym dostosowanym rozwiązaniom.

Rady i rozwiązania znajdziesz tutaj 👈🏻

Oferujemy kompleksowe wsparcie dla prywatnych gospodarstw domowych w zakresie energooszczędnych renowacji i budowy nowych budynków z fotowoltaiką. Nasz doświadczony zespół jest po Twojej stronie, aby pomóc Ci doradzić, zaplanować i wdrożyć rozwiązania w zakresie zrównoważonej energii. Analizujemy Twoje zużycie energii, identyfikujemy potencjał oszczędności i opracowujemy szyte na miarę koncepcje poprawy efektywności energetycznej. Od poprawy izolacji budynków, poprzez montaż energooszczędnych okien i drzwi, aż po montaż systemów fotowoltaicznych i solarnych – towarzyszymy Ci krok po kroku, aby Twój dom był bardziej energooszczędny i przyjazny dla środowiska. Zaufaj naszej wiedzy i skorzystaj z licznych korzyści, jakie oferuje renowacja energetyczna i wykorzystanie energii odnawialnych. Razem stworzymy zrównoważoną przyszłość dla Twojego domu.

Skontaktuj się z nami 👈🏻

Energie odnawialne – produkcja energii elektrycznej w Niemczech według źródeł energii w latach 2011 i 2021 – Zdjęcie: Xpert.Digital

Wydajność biomasy

W 2011 roku udział biomasy w produkcji energii elektrycznej brutto wyłącznie z odnawialnych źródeł energii (124,02 terawatogodzin/TWh) wyniósł 25,88%. W 2021 r. całkowita produkcja energii brutto ze źródeł odnawialnych wyniosła 238 TWh. To wzrost o prawie 92% po 10 latach. W 2011 roku udział biomasy utrzymywał się na poziomie 25,88%. W 2021 roku udział ten spadł do 18,45%.

Wydajność turbin wiatrowych

Lądowa energetyka wiatrowa również znacząco zwiększyła produkcję energii elektrycznej. Wynika to ze wzrostu mocy zainstalowanej, szczególnie w latach 2014-2017. Jednakże w ostatnich latach ekspansja znacznie osłabła. Rynek morskich turbin wiatrowych również podlega w ostatnim czasie znaczącym wahaniom.

Wydajność elektrowni wykorzystujących energię odnawialną (RE) na całym świecie

Na całym świecie moc zainstalowana systemów energii odnawialnej rośnie z roku na rok. Ostatnio większość mocy zainstalowano w Azji. Europa odnotowała prawie o połowę mniejszą moc zainstalowaną niż Azja. Wśród systemów energii odnawialnej źródłem energii o największej zainstalowanej mocy na świecie była energia wodna.

Produkcja energii elektrycznej brutto ze źródeł odnawialnych w Niemczech według źródła energii w porównaniu rok do roku w 2011 r.

• Lądowa energetyka wiatrowa – 49,20 w terawatogodzinach
• Fotowoltaika – 19,60 w terawatogodzinach
• Biomasa – 32,10 w terawatogodzinach
• Morska energetyka wiatrowa – 0,60 w terawatogodzinach
• Energia wodna* – 17,70 w terawatogodzinach
• Odpady z gospodarstw domowych** – 4,80 w terawatogodzinach
• Energia geotermalna – 0,02 w terawatogodzinach

Produkcja energii elektrycznej brutto ze źródeł odnawialnych w Niemczech według źródła energii w porównaniu rok do roku w 2021 r.

• Energia wiatrowa na lądzie – 92 w terawatogodzinach
• Fotowoltaika – 51,20 w terawatogodzinach
• Biomasa – 43,90 w terawatogodzinach
• Morska energetyka wiatrowa – 25,30 w terawatogodzinach
• Energia wodna* – 19,70 w terawatogodzinach
• Odpady z gospodarstw domowych** – 5,70 w terawatogodzinach
• Energia geotermalna – 0,20 w terawatogodzinach

* Produkcja w elektrowniach wodnych przepływowych i magazynowych oraz produkcja z dopływu naturalnego w elektrowniach szczytowo-pompowych.
** Wytwarzany wyłącznie z biogenicznej części odpadów domowych (ok. 50 proc.).

Nawet jeśli biomasa nie rozwinęła się tak bardzo w ciągu ostatnich 10 lat i została wyprzedzona przez fotowoltaikę, magazynowanie i dostępność biomasy pozostaje zdecydowaną przewagą nad fotowoltaiką, którą należy odpowiednio promować. Dla wszystkich zaangażowanych jest jasne, że biomasy nie można rozwijać w takim samym stopniu, jak wytwarzanie energii słonecznej. Z biomasą można jeszcze wiele osiągnąć, szczególnie w zakresie rozbudowy istniejącego potencjału.

Fotowoltaika rolnicza nie jest w stanie zrekompensować wady złego magazynowania energii. W porównaniu z biomasą nie ma porównywalnej wielkości dodatniego bilansu ekologicznego w przypadku magazynowania energii elektrycznej. W skrócie: Biomasa zawsze będzie tańsza do magazynowania lub magazynowania energii niż magazynowanie energii elektrycznej, co ma również odzwierciedlenie w równowadze ekologicznej. Bilans ekologiczny magazynowania energii elektrycznej jest dobry tylko wtedy, gdy energia wykorzystana do produkcji magazynu energii elektrycznej jest oszczędzana w procesie użytkowania.

Połączenie i rozszerzenie funkcjonalności biomasy z fotowoltaiką rolniczą skutkuje konsolidacją i zwiększeniem potencjału w produkcji energii elektrycznej w rolnictwie!

Dzięki przezroczystym modułom fotowoltaicznym obszary wiejskie z aktywnym rolnictwem mają do dyspozycji rozbudowane i opłacalne źródło energii. Innymi słowy, w przypadku obszarów, które faktycznie stanowią żyzną i cenną glebę dla rolnictwa i nie mogą być wykorzystywane do wytwarzania energii fotowoltaicznej, np. systemy otwartej przestrzeni.

Dzięki przezroczystości przezroczystych modułów słonecznych można wytwarzać prąd, a jednocześnie umożliwiać uprawę i uprawę roślin.

Inaczej wygląda sytuacja w przypadku systemów określanych także jako systemy na wolnym powietrzu, systemy na wolnym powietrzu lub parki fotowoltaiczne. Warunkiem wstępnym tych systemów jest to, że na tych obszarach nie jest możliwe opłacalne zarządzanie rolnictwem. Są to „obszary w niekorzystnej sytuacji”, na których trudne naturalne warunki produkcji ze względu na wysokość, nachylenie, warunki klimatyczne, dostępność lub złą jakość gleby z większym prawdopodobieństwem doprowadzą do porzucenia rolnictwa niż obszary nie znajdujące się w niekorzystnej sytuacji. Obszary w niekorzystnej sytuacji dzielą się na obszary górskie, obszary rolnicze w niekorzystnej sytuacji i obszary małe.

Ważną rolę odgrywa tutaj także jakość gleby lub żyzność gleby (punkty glebowe). Obejmuje to rolniczy numer porównawczy (LVZ). Przedstawia przybliżoną rentowność rolniczą lub ogrodniczą gospodarstwa rolnego zgodnie z ustawą o wycenie gruntów rolnych uchwaloną 16 października 1934 r. Obliczenia LVZ uwzględniają takie czynniki, jak żyzność gleby, ogólne warunki glebowe, jakość gleby, warunki klimatyczne i nawadnianie gleby.

Jeśli te punkty i warunki glebowe zostaną ocenione pozytywnie, a zatem pozwolenie na budowę parku fotowoltaicznego lub systemu fotowoltaicznego na otwartym terenie na użytkowych gruntach rolnych będzie negatywne, wówczas fotowoltaika rolnicza stanie się interesująca jako środek rozszerzony i zwiększający potencjał. Metodologia ta zasadniczo pozwala na dwukrotne wykorzystanie użytków rolnych.

Agrofotowoltaika dla rolnictwa i transformacji energetycznej – Zdjęcie: Xpert.Digital / affendi shahidan|Shutterstock.com

Nadaje się do:

• Systemy Agri-PV / AgriPV: Ogromna szansa, jaką daje agrofotowoltaika dla rolnictwa i transformacji energetycznej

Wyrównując EEG, Niemcy stworzyły warunki, dzięki którym można budować systemy AgriPV na szerokim froncie, a dochody mogą być również kompensowane. To przemyślenie jest również pilnie potrzebne, aby jak najwięcej obszarów można było wykorzystać do dalszej ekspansji fotowoltaiki. W przeciwnym razie cele ekspansji energii słonecznej wyznaczone w ramach transformacji energetycznej w Europie nie zostaną w ogóle osiągnięte. Podwójne wykorzystanie gruntów rolnych jest dla Niemiec niezbędnym czynnikiem umożliwiającym osiągnięcie pożądanego czterokrotnego wzrostu liczby instalacji fotowoltaicznych w ciągu zaledwie 7 lat do 215 gigawatów do roku 2030. W ciągu ostatnich 25 lat zainstalowano około 54 GW.

Główną zaletą zdecentralizowanych systemów AgriPV jest to, że znaczna część wytwarzanej przez nie energii elektrycznej jest często wykorzystywana lokalnie, a połączenie z siecią generalnie nie wymaga tak dużej rozbudowy sieci, jak inne systemy typu open space. Opracowano dwa różne systemy.

Wszystko z jednego źródła, specjalnie zaprojektowane do rozwiązań fotowoltaicznych dla dużych systemów fotowoltaicznych. Refinansujesz lub refinansowasz w przyszłość dzięki własnej produkcji energii elektrycznej.

Rady i rozwiązania znajdziesz tutaj 👈🏻

Doradztwo i planowanie łącznie z niewiążącym kosztorysem. Łączymy Cię z silnymi partnerami fotowoltaicznymi.

Rady i rozwiązania znajdziesz tutaj 👈🏻

Jesteśmy rozmieszczeni w różnych regionach krajów niemieckojęzycznych. Mamy niezawodnych partnerów, którzy doradzają i realizują Twoje życzenia.

Skontaktuj się z nami 👈🏻