Agri-PV na viticultura sul-africana: exemplos de sucesso, custos de investimento para sistemas Agro-PV e potencial promissor

Exemplos de sucesso de Agri-PV na viticultura na África do Sul

A agrofotovoltaica (agri-PV) combina a produção agrícola com a produção de energia renovável e tem potencial para revolucionar a sustentabilidade e a rentabilidade da viticultura. Existem também abordagens promissoras e implementações bem-sucedidas na África do Sul, uma das regiões vitivinícolas mais renomadas do mundo. Uma visão abrangente dos projetos piloto, aplicações comerciais, projetos planejados, bem como desafios e potencial é apresentada abaixo.

Mais sobre isso aqui:

• Viticultura e energia solar: Agrofotovoltaica (Agri-PV) na viticultura na África do Sul - oportunidades, desafios e potencial

Projetos piloto e pesquisas

Planta de alimentos e energia Sunfarming

A Sunfarming opera uma inovadora “Fábrica de Alimentos e Energia” no campus da Northwest University em Potchefstroom desde 2014. Estudos científicos sobre o cultivo de plantas alimentícias e ervas abaixo dos módulos solares são realizados aqui. O projeto foi ampliado em 2016 e agora funciona também como centro de formação em agricultura sustentável. Esta investigação mostra de forma impressionante que a Agri-PV não só fornece energia, mas também pode ter um impacto positivo na agricultura.

Universidade Geisenheim

A Universidade de Geisenheim está a trabalhar em colaboração com parceiros sul-africanos para investigar os efeitos do Agri-PV na viticultura. Parâmetros como rendimento, qualidade da uva e microclima são examinados em um laboratório de pesquisa único e real. O objectivo é criar uma base cientificamente sólida para a utilização de Agri-PV na viticultura e, assim, oferecer aos viticultores uma base sólida para a tomada de decisões.

Implementações comerciais

Propriedade vinícola de Avondale

A Avondale Wine Estate, conhecida pela sua produção de vinho amigo do ambiente, instalou recentemente um moderno sistema solar, tornando a propriedade independente do ponto de vista energético. Embora este não seja um sistema agro-PV clássico, este exemplo mostra o interesse crescente da indústria vinícola nas energias renováveis.

Adega Boland

A Boland Cellar, uma das maiores empresas vinícolas da África do Sul, instalou um sistema fotovoltaico de 473 quilowatts. Isto cobre cerca de um quarto das necessidades energéticas da empresa e reduz os custos de eletricidade em 34%. Os benefícios económicos de tal instalação são um incentivo para outros produtores de vinho implementarem sistemas semelhantes.

Projetos planejados

Expansão da Sunfarming

A Sunfarming está a planear mais fábricas de “Alimentos e Energia” nas províncias sul-africanas do Cabo Oriental e Ocidental. Estes não só irão gerar energia para clientes privados, mas também servirão como centros de formação para uma agricultura sustentável. Tais projetos destacam o crescente interesse no agro-PV como uma solução inovadora para problemas energéticos e agrícolas.

Desafios e potencial

desafios

Apesar dos exemplos positivos, existem alguns desafios que impedem a implementação generalizada do Agri-PV:

• Elevado investimento inicial: Os custos de instalação de sistemas agro-PV são elevados e representam um encargo financeiro para muitos produtores de vinho.
• Obstáculos burocráticos: Os processos de aprovação podem ser complexos e demorados, dificultando o planeamento e a implementação.
• Requisitos tecnológicos: Tecnologias inovadoras, como sistemas agro-PV dinâmicos e orientados por IA, podem envolver custos e esforços técnicos adicionais.

Potenciais

No entanto, as vantagens do Agri-PV não devem ser subestimadas:

• Proteção climática: Agri-PV pode ajudar os produtores de vinho a adaptarem-se às consequências das alterações climáticas. O sombreamento através de módulos solares reduz o estresse térmico e hídrico para as plantas.
• Poupança de água: Estudos mostram que a evaporação pode ser reduzida em 10-30% através da Agri-PV, o que é um enorme benefício em regiões com escassez de água, como a África do Sul.
• Rendimento adicional: Além da produção agrícola, os produtores de vinho podem desenvolver fontes adicionais de rendimento através da geração de electricidade.

Com investigação direccionada e apoio político, o Agri-PV poderá tornar-se um factor-chave na transformação sustentável da viticultura sul-africana.

Custos de investimento para sistemas agro-PV

Os custos de investimento dos sistemas Agri-PV na viticultura dependem de numerosos factores. Informações gerais e específicas sobre custos são apresentadas a seguir.

Investimentos gerais em agro-PV na África do Sul

• Em 2018, o investimento em sistemas fotovoltaicos no sector agrícola sul-africano foi estimado entre 630 e 960 milhões de rands (aproximadamente 33-50 milhões de euros).
• Estes investimentos corresponderam a uma capacidade instalada total de cerca de 60 MWp.

Custos para projetos específicos

• A adega mais antiga da África do Sul investiu cerca de 2,78 milhões de rands (aproximadamente 145 mil euros) num sistema solar.
• Os sistemas Agro-PV inovadores e orientados pela IA podem aumentar os custos através de tecnologia avançada, mas proporcionam benefícios económicos a longo prazo.

Fatores que afetam os custos

• Tamanho do sistema: Sistemas menores podem ser mais econômicos, mas oferecem menor economia de energia.
• Localização: As condições climáticas locais e as condições do solo afetam os custos de instalação.
• Tecnologia: Sistemas mais simples são mais baratos, enquanto soluções agro-PV dinâmicas requerem investimentos mais elevados.

economia

Apesar do elevado investimento inicial, os cálculos do modelo mostram uma viabilidade económica promissora:

• Mesmo em cenários desfavoráveis, prevê-se uma rentabilidade de 23% e um valor atual líquido superior a 2,5 milhões de rands (aproximadamente 130 mil euros).
• Na melhor das hipóteses, o retorno pode ser de até 43%, com um período de retorno de apenas 2,5 anos.

Contudo, os custos reais e a viabilidade económica variam muito dependendo do projecto e das condições locais. Para tomar decisões informadas, são necessários estudos mais detalhados e projetos-piloto específicos para a viticultura.

Agri-PV oferece enormes oportunidades para a viticultura sul-africana, tanto económica como ambientalmente. Projetos-piloto bem-sucedidos e aplicações comerciais iniciais demonstram o potencial desta tecnologia. Apesar de desafios como os elevados investimentos iniciais e os obstáculos burocráticos, os benefícios potenciais são esmagadores: protecção contra os efeitos das alterações climáticas, poupança de água e fontes adicionais de rendimento através da produção de electricidade. Com mais investigação, apoio político e programas de financiamento adaptados, o Agri-PV poderá ser uma chave para o futuro sustentável da viticultura na África do Sul.

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Energias renováveis ​​na viticultura: Agrofotovoltaica como solução futura na África do Sul

Energias renováveis ​​na viticultura: A agrofotovoltaica como solução futura na África do Sul - imagem criativa: Xpert.Digital

A integração de sistemas fotovoltaicos na agricultura, especialmente na viticultura, tem despertado um interesse crescente a nível mundial. Existem também desenvolvimentos promissores no domínio da agrofotovoltaica (agri-PV) na África do Sul, um país com uma história vitivinícola tradicional e, ao mesmo tempo, uma elevada procura de energias renováveis. A combinação do uso agrícola e da geração de energia solar não só oferece vantagens ecológicas, mas também abre novas perspectivas económicas para as vinícolas.

Embora o Agri-PV ainda esteja numa fase comparativamente inicial de desenvolvimento na viticultura sul-africana, já existem exemplos notáveis ​​de projectos-piloto e aplicações comerciais bem-sucedidos. Estas iniciativas demonstram o grande potencial desta tecnologia, mas também enfrentam desafios específicos.

Adequado para:

• Colheita dupla sob o sol com agrofotovoltaica: a sinergia dos sistemas agro-fotovoltaicos e da agricultura moderna

Trabalho pioneiro em pesquisa e desenvolvimento

Uma base importante para o estabelecimento da Agri-PV na África do Sul foi lançada através de projectos de investigação científica. Particularmente digna de nota é a “Fábrica de Alimentos e Energia” da Sunfarming, que opera no campus da Northwest University em Potchefstroom desde 2014. Este projeto inovador funciona como um laboratório do mundo real no qual as interações entre culturas alimentares e módulos solares são examinadas em condições reais. Não se trata apenas de geração pura de eletricidade, mas também de otimização do cultivo de diversas culturas e ervas à sombra parcial dos módulos solares. As instalações foram ampliadas para incluir um centro de formação em 2016, sublinhando a importância da transferência de conhecimentos e da formação para a difusão da agro-PV.

A Universidade Geisenheim, na Alemanha, também está intensamente envolvida na investigação dos efeitos do Agri-PV na viticultura, em cooperação com instituições parceiras sul-africanas. Estudos detalhados são realizados em um laboratório de pesquisa único e real para entender como o sombreamento dos módulos fotovoltaicos afeta os principais aspectos da viticultura. Isto inclui o rendimento das vinhas, a qualidade das uvas e o microclima da vinha. O conhecimento adquirido é de importância crucial para adaptar de forma otimizada os sistemas agro-PV às necessidades da viticultura e maximizar os potenciais efeitos de sinergia. Por exemplo, está a ser investigado como a alteração da incidência da luz afecta a fotossíntese das vinhas ou até que ponto o sombreamento pode oferecer protecção contra o calor extremo e as queimaduras solares.

Aplicações comerciais como guia para o futuro

Além da investigação pura, existem também exemplos encorajadores de implementações comerciais de agro-PV na viticultura sul-africana. Uma pioneira nesta área é a Avondale Wine Estate. Embora o sistema solar de última geração aí instalado não tenha sido concebido como um sistema agro-PV no sentido clássico, uma vez que não foi construído directamente sobre as vinhas, demonstra de forma impressionante o crescente interesse da indústria vinícola sul-africana nas energias renováveis. soluções. O sistema permite que a Avondale cubra todas as necessidades energéticas da própria vinícola e, assim, dê um passo importante em direção à independência energética. Este é um sinal claro para a indústria de que a sustentabilidade e a rentabilidade podem andar de mãos dadas.

Outro exemplo notável é a Boland Cellar, uma das maiores empresas vinícolas da África do Sul. A empresa instalou um sistema fotovoltaico com potência de 473 quilowatts. Esta fábrica é um excelente exemplo de como as energias renováveis ​​podem ser integradas nas operações de um grande produtor de vinho. A energia solar gerada já cobre um quarto das necessidades energéticas totais da empresa e conduz a uma redução significativa dos custos de eletricidade em cerca de 34 por cento. Estes números ilustram o potencial económico da energia solar no setor vitivinícola e podem servir de incentivo para novos investimentos em energias renováveis.

Projetos planejados com foco na sustentabilidade

As experiências positivas e a crescente consciência das vantagens do Agri-PV estão a levar a um maior planeamento de projectos concretos. A Sunfarming planeia construir instalações adicionais de “Alimentação e Energia” nas principais regiões vitivinícolas do Cabo Oriental e Ocidental. Estes projectos têm uma dupla finalidade: por um lado, a electricidade gerada será vendida a clientes privados, o que gera uma fonte adicional de rendimento. Por outro lado, os sistemas pretendem servir como centros de formação para uma agricultura sustentável e, assim, contribuir para a disseminação de conhecimentos e melhores práticas no domínio da agro-PV. Estas iniciativas planeadas mostram que a Agri-PV é vista não apenas como um fornecedor de energia, mas também como uma ferramenta para promover práticas agrícolas sustentáveis.

Desafios e soluções

Apesar dos exemplos promissores, a adopção generalizada e o sucesso económico do Agri-PV na vinificação sul-africana ainda enfrenta alguns desafios. Um factor-chave é o investimento inicial comparativamente elevado necessário para instalar sistemas agro-PV. Isto pode representar um obstáculo financeiro significativo, especialmente para vinícolas menores.

Outro fator limitante são os obstáculos burocráticos no processo de aprovação de tais sistemas. Processos complexos e morosos podem atrasar a implementação de projectos agro-PV e torná-los pouco atractivos. São necessários procedimentos de aprovação simplificados e acelerados para facilitar os investimentos nesta área promissora.

Além disso, torna-se clara a necessidade de programas de financiamento adaptados. Os incentivos governamentais e o apoio financeiro poderiam dar um contributo decisivo para a redução dos custos de investimento inicial e para a melhoria da viabilidade económica dos sistemas agro-PV para as adegas. Esses programas de apoio poderiam incluir, por exemplo, empréstimos a juros baixos, subsídios ao investimento ou tarifas de aquisição para a energia solar gerada.

O potencial inexplorado: Vantagens do Agri-PV em detalhe

Apesar dos desafios mencionados, os benefícios potenciais da agricultura fotovoltaica na viticultura sul-africana superam claramente os negativos. Um aspecto central é a protecção contra os efeitos crescentes das alterações climáticas. A sombra proporcionada pelos módulos solares pode proteger as vinhas do calor extremo e da luz solar intensa, o que é particularmente importante nos meses quentes de verão. Isto pode reduzir o estresse térmico, prevenir danos causados ​​pelas queimaduras solares nas uvas e, assim, garantir a qualidade da colheita.

Além disso, o Agri-PV ajuda a economizar água. A evaporação reduzida sob os módulos solares pode reduzir significativamente as necessidades de água das vinhas. Estima-se que a poupança de água de 10 a 30 por cento seja realista. Numa região cada vez mais afetada pela seca e pela escassez de água, isto representa uma imensa vantagem e pode melhorar significativamente a sustentabilidade da viticultura a longo prazo.

Outro aspecto importante é a fonte adicional de renda gerada pela produção de energia elétrica. A energia solar gerada pode ser utilizada para consumo pessoal, o que reduz os custos de energia, ou alimentada na rede pública, o que permite receitas adicionais. Esta diversificação das fontes de rendimento pode aumentar a estabilidade económica das vinícolas e torná-las mais resilientes às flutuações do mercado.

Além desses benefícios diretos, o Agri-PV também oferece efeitos colaterais positivos. A sombra proporcionada pelos módulos pode melhorar o microclima da vinha, o que pode ter um efeito positivo na saúde das plantas e na biodiversidade. Alguns estudos sugerem que flora e fauna mais diversas podem colonizar sistemas agro-PV.

Custos de investimento: um desafio com uma perspectiva de longo prazo

A questão dos custos de investimento em sistemas agro-PV na viticultura na África do Sul é complexa e depende de vários factores. É difícil fornecer informações exatas e gerais neste momento, pois os custos dependem fortemente do tamanho do sistema, da tecnologia escolhida e das condições específicas do local.

Em geral, pode-se dizer que os investimentos iniciais para sistemas agro-PV tendem a ser mais elevados do que para sistemas convencionais montados no solo. Isto se deve, entre outras coisas, aos gastos adicionais com a subestrutura, que deve ser dimensionada para suportar os módulos solares e também permitir o uso agrícola por baixo.

Uma estimativa de 2018 sugere que o investimento em sistemas fotovoltaicos em todo o sector agrícola da África do Sul situou-se entre 630 e 960 milhões de rands, representando uma capacidade instalada total de cerca de 60 megawatts. No entanto, estes números apenas fornecem uma visão geral aproximada de todo o setor agrícola e não permitem tirar quaisquer conclusões diretas sobre os custos específicos da viticultura.

Há informações mais específicas para projetos individuais. O custo de instalação de um sistema solar na vinícola mais antiga da África do Sul foi estimado em 2,78 milhões de rands. No entanto, é importante notar que este não é um sistema agro-PV clássico, mas sim um sistema de telhado.

Os custos dos sistemas Agri-PV são significativamente influenciados pela tecnologia escolhida. Abordagens inovadoras, como os sistemas agro-PV dinâmicos, nos quais a orientação dos módulos solares é controlada pela inteligência artificial, podem optimizar a eficiência da produção de electricidade e os efeitos de sinergia com a utilização agrícola, mas normalmente também estão associadas a custos mais elevados.

Eficiência económica e rentabilidade a longo prazo

Apesar do investimento inicial mais elevado, vários estudos e cálculos de modelos indicam uma rentabilidade potencialmente elevada dos sistemas agro-PV na viticultura. Mesmo em cenários menos favoráveis, previam-se retornos superiores a 20 por cento e um valor actual líquido significativo. Na melhor das hipóteses, os retornos poderiam ser significativamente mais elevados, com períodos de retorno de apenas alguns anos.

No entanto, é crucial sublinhar que estes números se baseiam em estimativas e cálculos de modelos e que a viabilidade económica real depende fortemente do caso individual. Fatores como a radiação solar no local, os preços da eletricidade, as condições de financiamento e as práticas específicas de gestão desempenham um papel crucial.

Para uma análise custo-benefício mais detalhada, são necessários mais estudos específicos e projectos-piloto que abordem especificamente as condições gerais da viticultura sul-africana. Não só devem ser tidos em conta os custos diretos e os retornos, mas também os benefícios a longo prazo, como a maior resiliência às alterações climáticas e as potenciais poupanças nos custos operacionais.

Agri-PV como oportunidade para um futuro sustentável para a viticultura sul-africana

Os exemplos e resultados da investigação até à data sublinham o potencial considerável do Agri-PV na viticultura sul-africana. A tecnologia oferece uma oportunidade promissora para superar os desafios das alterações climáticas, aumentar a eficiência dos recursos e, ao mesmo tempo, fortalecer a base económica das vinícolas.

Embora os custos de investimento iniciais e os obstáculos burocráticos não possam ser subestimados, as perspectivas a longo prazo e os benefícios potenciais sugerem que a utilização da agricultura fotovoltaica pode valer a pena para muitas adegas na África do Sul. Com mais investigação, programas de financiamento direcionados e políticas que apoiem a inovação em energias renováveis, a agro-PV poderá desempenhar um papel fundamental na transformação sustentável da viticultura sul-africana e ajudar a tornar esta importante indústria sustentável. A combinação da viticultura tradicional e da moderna tecnologia solar é uma abordagem promissora para conciliar os objectivos ecológicos e económicos e preparar a viticultura sul-africana para os desafios do futuro.

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