Fotowoltaika rolnicza – brakujący element układanki dla producentów energii i energetyki rolniczej: wytwarzanie energii elektrycznej w rolnictwie przy użyciu fotowoltaiki rolniczej

Kiedy ludzie mówią o produkcji energii w rolnictwie lub wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii w rolnictwie, zazwyczaj myślą najpierw o biogazowniach. W rzeczywistości, biogazownie te stały się bardziej powszechne w ciągu ostatnich 10 lat i stanowią znaczący udział energii odnawialnej w produkcji energii elektrycznej w rolnictwie (18,45% w 2021 roku).

Większość biomasy pochodzi z pozostałości rolniczych, takich jak obornik, gnojowica i słoma. Według Agencji Zasobów Odnawialnych (FNR), obecnie wykorzystuje się tylko jedną trzecią tego potencjału. Drewno energetyczne, w tym pozostałości leśne i przemysłowe, a także drewno odpadowe, jest drugą najczęściej wykorzystywaną formą biomasy. Dwie trzecie tego potencjału jest już wykorzystywane.

Ważną zaletą bioenergii jest to, że można ją magazynować i że kompensuje ona wahania energii wiatru i słońca.

Wady bioenergii są szczególnie widoczne w przypadku uprawy biomasy. Grunty rolne wykorzystywane pod uprawy energetyczne nie nadają się już do produkcji żywności i pasz. Rosnące zapotrzebowanie na biomasę prowadzi do zmian w użytkowaniu gruntów. W dłuższej perspektywie konkurencja ta może między innymi prowadzić do wzrostu cen produktów rolnych.

Co więcej, biomasa jest najmniej efektywnym sposobem wykorzystania energii odnawialnej. Jej sprawność (tj. ilość energii wytwarzanej na danym obszarze) wynosi od 0,5 do 1%. Sprawność modułu fotowoltaicznego wynosi około 20%. Energia wiatrowa i słoneczna znacznie przewyższa biomasę pod względem efektywności wykorzystania powierzchni.

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

Statystyka przedstawia udział odnawialnych źródeł energii w produkcji energii elektrycznej brutto w Niemczech w latach 2020 i 2021. W 2021 r. około 7,5% całkowitej produkcji energii elektrycznej brutto w Niemczech pochodziło z biomasy.

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

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

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

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

*Wstępny.

Półprzezroczyste moduły słoneczne są już stosowane w ośrodku badawczym „Modelowego Regionu Agri-Photovoltaics Baden-Württemberg”.

Więcej informacji tutaj:

• Agri-Solar dla sadownictwa: Agri-PV w Badenii-Wirtembergii i Nadrenii-Palatynacie dla neutralnej pod względem emisji CO2 uprawy owoców i warzyw

Dzięki naszemu przyjaznemu dla użytkownika planerowi instalacji fotowoltaicznych możesz zaprojektować swoją indywidualną instalację online. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz instalacji fotowoltaicznej do domu, firmy, czy rolnictwa, nasz planer pozwoli Ci uwzględnić Twoje specyficzne wymagania i opracować rozwiązanie dostosowane do Twoich potrzeb.

Proces planowania jest prosty i intuicyjny. Wystarczy wprowadzić odpowiednie informacje. Nasz planista bierze je pod uwagę i tworzy spersonalizowany system solarny, dopasowany do Twoich potrzeb. Możesz wypróbować różne opcje i konfiguracje, aby znaleźć optymalny system solarny dla swojego zastosowania.

Co więcej, możesz zapisać swój plan, aby później go przejrzeć lub udostępnić innym. Nasz zespół obsługi klienta jest do Twojej dyspozycji, aby odpowiedzieć na wszelkie pytania i zapewnić wsparcie, aby zapewnić optymalne planowanie instalacji fotowoltaicznej.

Skorzystaj z naszego planera instalacji fotowoltaicznych, aby zaprojektować swój indywidualny system fotowoltaiczny do najpopularniejszych zastosowań i przyspieszyć przejście na czystą energię. Zacznij już teraz i zrób ważny krok w kierunku zrównoważonego rozwoju i niezależności energetycznej!

Planer instalacji solarnych do najczęstszych zastosowań: Zaplanuj swoją instalację solarną online tutaj - Zdjęcie: Xpert.Digital

Więcej informacji tutaj:

• Planista układu słonecznego

Nasz doświadczony zespół wspiera Państwa w optymalizacji budynków, aby zmniejszyć zużycie energii i promować zrównoważone wykorzystanie energii dzięki fotowoltaice. Analizujemy Państwa indywidualne potrzeby i opracowujemy spersonalizowane koncepcje, które są zarówno ekonomiczne, jak i ekologiczne. Niezależnie od tego, czy chodzi o energooszczędną renowację istniejących budynków, czy budowę nowych, energooszczędnych obiektów, jesteśmy do Państwa dyspozycji. Zakłady przemysłowe, budynki handlowe i obiekty komunalne mogą obniżyć koszty energii, zminimalizować wpływ na środowisko, a jednocześnie poprawić komfort i efektywność energetyczną swoich budynków dzięki naszym spersonalizowanym rozwiązaniom.

Znajdź porady i rozwiązania tutaj 👈🏻

Oferujemy kompleksowe wsparcie dla gospodarstw domowych w zakresie energooszczędnej renowacji i budowy nowych budynków z wykorzystaniem fotowoltaiki. Nasz doświadczony zespół służy Państwu pomocą w doradztwie, planowaniu i wdrażaniu zrównoważonych rozwiązań energetycznych. Analizujemy Państwa zużycie energii, identyfikujemy potencjalne oszczędności i opracowujemy indywidualne koncepcje poprawy efektywności energetycznej. Od poprawy izolacji budynku, przez montaż energooszczędnych okien i drzwi, po instalację systemów fotowoltaicznych i solarnych – krok po kroku poprowadzimy Państwa przez proces, aby Państwa dom był bardziej energooszczędny i przyjazny dla środowiska. Zaufaj naszemu doświadczeniu i skorzystaj z licznych korzyści, jakie oferują energooszczędne renowacje i wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Razem stworzymy zrównoważoną przyszłość dla Państwa domu.

Skontaktuj się z nami 👈🏻

Energia odnawialna – Produkcja energii elektrycznej w Niemczech według źródła energii w latach 2011 i 2021 – Zdjęcie: Xpert.Digital

Wydajność biomasy

W 2011 roku biomasa stanowiła 25,88% całkowitej produkcji energii elektrycznej z samych odnawialnych źródeł energii (124,02 terawatogodzin/TWh). W 2021 roku całkowita produkcja energii odnawialnej brutto osiągnęła 238 TWh. Stanowi to wzrost o prawie 92% w ciągu 10 lat. Udział biomasy, który w 2011 roku wynosił 25,88%, spadł w 2021 roku do 18,45%.

Moc wyjściowa turbin wiatrowych

Lądowa energetyka wiatrowa również znacząco zwiększyła produkcję energii elektrycznej. Jest to spowodowane wzrostem mocy zainstalowanej, szczególnie w latach 2014-2017. Jednak tempo ekspansji znacznie spadło w ostatnich latach. Rynek morskich turbin wiatrowych również podlegał ostatnio znacznym wahaniom.

Produkcja energii odnawialnej (RE) na świecie

Na całym świecie zainstalowana moc elektrowni odnawialnych źródeł energii rośnie z roku na rok. Ostatnio największą moc zainstalowaną miała Azja. Europa odnotowała nieco mniej niż połowę mocy zainstalowanej w Azji. Spośród elektrowni odnawialnych, energia wodna była źródłem energii o największej zainstalowanej mocy na świecie.

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

• Energia wiatrowa na lądzie – 49,20 terawatogodzin
• Fotowoltaika – 19,60 w terawatogodzinach
• Biomasa – 32,10 w terawatogodzinach
• Energia wiatrowa na morzu – 0,60 terawatogodzin
• Energia wodna* – 17,70 w terawatogodzinach
• Odpady domowe** – 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 2021

• Energia wiatrowa na lądzie – 92 terawatogodziny
• Fotowoltaika – 51,20 w terawatogodzinach
• Biomasa – 43,90 w terawatogodzinach
• Energia wiatrowa na morzu – 25,30 terawatogodzin
• Energia wodna* – 19,70 w terawatogodzinach
• Odpady domowe** – 5,70 w terawatogodzinach
• Energia geotermalna – 0,20 w terawatogodzinach

* Wytwarzanie w elektrowniach wodnych przepływowych i zbiornikowych, a także wytwarzanie z dopływu naturalnego w elektrowniach szczytowo-pompowych.
** Wytwarzanie wyłącznie z frakcji biogenicznej stałych odpadów komunalnych (ok. 50 procent).

Chociaż biomasa nie rozwijała się tak dynamicznie w ciągu ostatnich 10 lat i została wyprzedzona przez fotowoltaikę, jej magazynowanie i dostępność pozostają kluczową przewagą nad fotowoltaiką, którą należy nadal promować. Dla wszystkich zainteresowanych jest oczywiste, że biomasy nie da się rozszerzyć w takim samym stopniu, jak wytwarzania energii słonecznej. Nadal jednak istnieje możliwość znacznego postępu w zakresie biomasy, szczególnie w zakresie zwiększenia istniejącego potencjału.

Nawet agrivoltaika nie jest w stanie zrekompensować niedogodności związanych ze słabym magazynowaniem energii. W porównaniu z biomasą, nie ma porównywalnej skali magazynowania energii pod względem pozytywnego wpływu na środowisko. Krótko mówiąc, magazynowanie biomasy zawsze będzie tańsze niż magazynowanie energii, co znajduje również odzwierciedlenie w ocenie oddziaływania na środowisko. Wpływ magazynowania energii na środowisko jest pozytywny tylko wtedy, gdy energia zużyta do jej produkcji jest oszczędzana w trakcie procesu użytkowania.

Połączenie i rozszerzenie funkcjonalności biomasy z agrofotowoltaiką skutkuje zagęszczeniem i zwiększeniem potencjału wytwarzania energii elektrycznej w rolnictwie!

Dzięki przezroczystym modułom słonecznym obszary wiejskie, na których uprawia się rolnictwo, mają dostęp do rozbudowanego i ekonomicznego źródła energii. Dotyczy to obszarów, które są żyznymi i cennymi gruntami rolniczymi i nie mogą być wykorzystywane do wytwarzania energii z fotowoltaiki, np. w systemach naziemnych.

Transmisja światła przez przezroczyste moduły słoneczne umożliwia wytwarzanie energii elektrycznej, a jednocześnie uprawę i wzrost roślin.

Sytuacja wygląda inaczej w przypadku instalacji, znanych również jako naziemne farmy słoneczne, otwarte farmy słoneczne lub parki słoneczne. Warunkiem koniecznym dla tych instalacji jest brak możliwości prowadzenia opłacalnej uprawy rolnej na tych obszarach. Są to „obszary o niekorzystnych warunkach gospodarowania”, gdzie trudne warunki naturalne produkcji, wynikające z wysokości, nachylenia terenu, warunków klimatycznych, dostępności lub niskiej jakości gleby, z większym prawdopodobieństwem doprowadzą do porzucenia rolnictwa niż na obszarach nieuprzywilejowanych. Obszary o niekorzystnych warunkach gospodarowania dzielą się na tereny górskie, obszary o niekorzystnych warunkach rolniczych i obszary małe.

Skład i żyzność gleby (punkty glebowe) również odgrywają istotną rolę. Dotyczy to również porównawczej wartości gruntów rolnych (LVZ). Reprezentuje ona przybliżoną rentowność rolniczą lub ogrodniczą gospodarstwa rolnego zgodnie z ustawą o wycenie gruntów ornych z dnia 16 października 1934 roku. Obliczenia LVZ uwzględniają takie czynniki, jak żyzność gleby, ogólne warunki glebowe, jakość gleby, warunki klimatyczne i nawadnianie.

Jeśli te czynniki i warunki glebowe zostaną ocenione pozytywnie, a zatem pozwolenie na budowę parku fotowoltaicznego lub naziemnego systemu fotowoltaicznego na tym użytkowym gruncie rolnym zostanie odrzucone, wówczas agriwoltaika staje się interesującą alternatywą i bardziej efektywnym rozwiązaniem. Takie podejście pozwala zasadniczo na podwojenie wykorzystania gruntów rolnych.

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

W związku z tym:

• Systemy fotowoltaiczne dla rolnictwa / AgriPV: Ogromna szansa dla rolnictwa i transformacji energetycznej dzięki fotowoltaice dla rolnictwa

Ujednolicając Ustawę o Odnawialnych Źródłach Energii (EEG), Niemcy stworzyły warunki do powszechnej budowy systemów agriwoltaicznych (AgriPV) i odpowiedniego dofinansowania ich produkcji. Ta zmiana w myśleniu jest pilnie potrzebna, ponieważ pozwala na wykorzystanie jak największych terenów pod dalszą ekspansję fotowoltaiki. W przeciwnym razie cele ekspansji fotowoltaicznej wyznaczone dla transformacji energetycznej w Europie będą niemożliwe do osiągnięcia. Podwójne użytkowanie gruntów rolnych jest kluczowym czynnikiem dla Niemiec, aby osiągnąć cel czterokrotnego zwiększenia mocy instalacji fotowoltaicznych do 215 gigawatów do 2030 roku w ciągu zaledwie siedmiu lat. W ciągu ostatnich 25 lat zainstalowano około 54 GW.

Główną zaletą zdecentralizowanych systemów agriwoltaicznych jest to, że znaczna część ich produkcji energii elektrycznej jest często wykorzystywana lokalnie, a podłączenie do sieci zazwyczaj nie wymaga rozległej rozbudowy sieci, niezbędnej w przypadku innych systemów naziemnych. Pojawiły się dwa odrębne systemy.

Wszystko z jednego źródła, zaprojektowane specjalnie dla rozwiązań solarnych dla dużych systemów agrofotowoltaicznych. Refinansuj lub skompensuj swoją przyszłą inwestycję, wykorzystując własne źródło energii elektrycznej.

Znajdź porady i rozwiązania tutaj 👈🏻

Konsultacje i planowanie, w tym niezobowiązująca wycena. Łączymy Cię z silnymi partnerami w dziedzinie fotowoltaiki.

Znajdź porady i rozwiązania tutaj 👈🏻

Jesteśmy obecni regionalnie w całym niemieckojęzycznym świecie. Mamy sprawdzonych partnerów, którzy doradzą i zrealizują Państwa życzenia.

Skontaktuj się z nami 👈🏻