Publicado em: 21 de fevereiro de 2025 / atualização de: 21 de fevereiro de 2025 - Autor: Konrad Wolfenstein
Agri-Photovoltaico: sinergias e campos de tensão de um duplo uso estratégia-criativa imagem: xpert.digital
Potenciais e conflitos: o papel do AGRI PV na transição energética
Agri-Photovoltaico: Como o uso da terra dupla transforma o futuro da energia
A crescente disseminação dos Agri-Fotovoltaicos (AGRI-PV) marca uma mudança no uso da terra, na qual a eletricidade e a produção de alimentos simultâneas na mesma área produz inovações tecnológicas e conflitos sociais de objetivos. Os estudos atuais prevêem que os sistemas fotovoltaicos da AGRI na Europa Central poderiam cobrir até 68 % do requisito de energia se apenas 9 % das áreas agrícolas fossem desenvolvidas para essa tecnologia. Enquanto o desempenho instalado globalmente de 5 MWP em 2012 para mais de 14 GWP aumenta exponencialmente em 2021, objetivos de expansão ambiciosos, como o objetivo alemão do desempenho PV 215 GW até 2030, enfrentam o desafio de superar lacunas de aceitação e obstáculos regulatórios. O Fraunhofer ISE identifica um potencial de 1.700 GWP para o AGRI PV alto na Alemanha, mas projetos como o parque planejado de 300 ha-solar em Saxony-Anhaltian geiseltal mostram que a transformação dos paisagens agrícolas pode desencadear profunda sociodal falhas econômicas.
Inovações tecnológicas e interações ecológicas agrícolas
Design do sistema e otimização de ganhos
Os conceitos modernos de AGRI PV são baseados na otimização tripla: rendimento energético, produtividade agrícola e resiliência ecológica. Os módulos solares bifaciais que absorvem a luz de ambos os lados atingem uma permeabilidade leve de 70 a 80 % por aumento da distúrbio (3-5 m) e distâncias de linha espaçosas (10-15 m), que no projeto APV Resola a 42-87 % maior produtividade de área liderada. Sistemas verticais como o sistema Next2SUN usam orientações leste-oeste para criar dicas de eletricidade de manhã e noite, enquanto ao meio-dia há luz suficiente para o crescimento das plantas. Esta produção anti -ciclical de eletricidade reduz gargalos de rede e permite que o uso da máquina de colheita através de estruturas de aço modular.
Efeitos microclimáticos e rendimentos de plantas
O sub-sombreamento dos módulos fotovoltaicos cria um microclima mais estável, o que pode levar a aumentos de ganhos de até 16 % para culturas de bagas em anos secos. As medições de longo prazo do sistema de testes de Constance Lake documentaram rendimentos mais altos de trigo nos módulos PV (+7 %) no calor do verão de 2018 com uma redução simultânea na necessidade de irrigação. Por outro lado, há uma perda de ganhos de até 33 % em anos com um clima equilibrado, o que ilustra a dependência do nível de estresse climático. Sistemas adaptáveis com módulos rastreáveis ou revestimentos eletores de luz podem permitir o controle de sombreamento necessário no futuro.
Potencial de transformação econômica e riscos operacionais
Diversificação de renda para fazendas
A AGRI-PV oferece aos agricultores uma fonte dupla de ganhos: enquanto a produção de eletricidade gera pagamentos de arrendamento de € 3.000 a 4.000/ha, 85 % dos pagamentos diretos da UE são retidos. Um estudo de caso polonês mostra que a renda combinada de trigo/eletricidade aumenta o lucro líquido por hectare de 1268 euros (trigo PV+) em comparação com 2024 perdas esperadas na monocultura. A Universidade de Göttingen determinou uma taxa de aceitação de 72,4 %entre os agricultores, com segurança de renda (68 %) e viabilidade futura (52 %) principais motivos.
Desafios relacionados ao mercado e infraestrutura
Apesar dos custos de manutenção em 4 a 6 ct/kWh, os gargalos de rede impedem a conexão de grandes parques fotovoltaicos da AGRI. O projeto Geiseltal com 300 MW planejado precisa construir 23 km de novas linhas de média tensão, que devore 30 % do investimento total. Além disso, há uma falta de contratos de arrendamento padronizados: enquanto cooperativas de energia, como nos agricultores de Peißenberg, oferecem uso gratuito da terra contra cobertura de fluxo fotovoltaico, modelos de compartilhamento de receita com arrendamento fixo e compartilhamento de lucros dominam em projetores comerciais.
Conflitos de aceitação sociopolítica e barreiras de direito de planejamento
Resistência local e profissionalização da cultura de protesto
O Solarpark Kienberg planejado (Baviera) revela linhas típicas de conflito: uma iniciativa de cidadãos com 1.836 eleitores (12,4 %) alcançou três cadeiras do Conselho da Cidade e anunciou ações contra o projeto. As campanhas guiadas profissionalmente usam narrativas visuais (“rebocando a paisagem”) e cooperam com as associações de conservação da natureza que reclamam das perdas de habitat para Feldhamster. Especialistas em comunicação como Sándor Mohácsi enfatizam que a participação pública precoce e as visualizações transparentes (simulações de VR) aumentam a aceitação, mas "núcleos duros" dificilmente são acessíveis por argumentos racionais.
Fragmentação da lei de planejamento e cenário de superfície
Apesar da EEG Emends 2023, que promove o AGRI PV como um "sistema solar especial", a interpretação inconsistente da área dificulta o mercado de alto nível. Enquanto a Baviera permite que a agro-PV esteja ao ar livre, países como Baden-Württemberg exigem exames individuais elaborados de acordo com o §35 Baugb. O estudo de Fraunhofer critica que 70 % das áreas agrícolas alemãs são bloqueadas para o PV através do status de proteção (FFH, proteção de água), enquanto, ao mesmo tempo, 8 % da terra arável está disponível para o potencial PV de 180 GW no ViGradStaten.
Requisitos de inovação regulatória e caminhos de desenvolvimento futuro
Harmonização de quadros de suporte e padrões de tecnologia
O financiamento atual do EEG não diferencia entre os tipos de sistemas AGRI-PV, embora os sistemas verticais (Next2SUN) atinjam rendimentos 30 % mais baixos com eficiência de área dupla. Um sistema de bônus de três estágios - 0,5 ct/kWh para mudança básica, +0,3 ct para medidas de biodiversidade, +0,2 ct para culturas especiais - poderia incentivar para direcionar inovações. Ao mesmo tempo, é necessário um padrão DIN (em preparação: DIN Spec 91434), que definiu a disponibilidade de esgoto (600-800 µmol/m²/s) e alturas de cruzamento de máquina (> 3,5 m).
Integração nos sistemas agrícolas inteligentes
Projetos futuros, como "AgRI-PV 4.0", combinam módulos fotovoltaicos com sensores de IoT para monitoramento de microclima (umidade do ar, duração úmida das folhas) e controle automatizado de irrigação. Plantas piloto em módulos orgânicos semi-transparentes da Rhineland-Palatinate com transação de luz adaptativa que avalia previsões climáticas e dados de crescimento vegetal via IA. Esses sistemas podem integrar a produção de hidrogênio (eletrolisadores em módulos) e fotocatálise da agricultura (purificação do ar através de módulos revestidos com TiO2).
AGRI PV como catalisador de uma curva integrativa de uso da terra
A penetração de áreas agrícolas com tecnologia fotovoltaica não é um excesso de tecnocracia, mas uma simbiose necessária para lidar com a crise climática e nutricional. Como o projeto Rewa mostra, a aceitação aumenta para 78 % se os modelos de energia regional (25 % no consumo no local) estiverem vinculados às participação dos cidadãos (5-10 kWh ações de € 500). Será crucial institucionalizar a coexistência produtiva de orelhas e elétrons por meio de planejamento espacial claro (áreas prioritárias nos modos baixos) e formatos de planejamento cooperativo (mesas redondas com agricultores, conservação da natureza, municípios). Com a próxima reforma agrícola da UE 2027, há uma oportunidade de usar os ecológicos especificamente para sistemas fotovoltaicos da AGRI que promotam a biodiversidade e, assim, de colher o duplo dividendo da proteção climática e biodiversidade.
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