Agri-PV: Problema Germaniei cu energia solară nu este lipsa spațiului, ci incapacitatea de a utiliza terenul de mai multe ori

Agri-PV: Mai mult decât un simplu sistem de energie solară – Un nou concept economic?

Extinderea fotovoltaicelor în Germania este adesea influențată de dezbaterea privind utilizarea și alocarea terenurilor. Conflictul dintre diferitele interese de utilizare a terenurilor – fie că este vorba de agricultură versus producția de energie sau conservarea naturii versus infrastructură – duce adesea la o viziune distorsionată asupra posibilităților reale. O soluție promițătoare constă în agro-fotovoltaica (agri-PV), care combină utilizarea agricolă principală a terenurilor cu generarea de energie solară. Această formă inovatoare de utilizare a terenurilor nu numai că oferă oportunitatea de a utiliza mai bine terenurile existente, dar permite și crearea simultană de valoare din agricultură, producția de energie și adaptarea la schimbările climatice.

Având ca obiectiv atingerea unei capacități fotovoltaice instalate de 215 gigawați până în 2030, este crucial să înțelegem cadrul și potențialul pentru o planificare inteligentă a utilizării terenurilor și a sistemului energetic. Agri-PV nu face doar parte dintr-o transformare tehnologică, ci și un răspuns la provocările tot mai mari legate de deficitul de terenuri și de creșterea cererii de energie. Prin utilizarea terenurilor agricole în scopuri multiple, se pot dezvolta noi fluxuri de venit pentru fermieri, iar rezistența la evenimente meteorologice extreme poate fi crescută. Secțiunile următoare vor examina în mod cuprinzător potențialul și rațiunea economică a agri-PV pentru a demonstra modul în care această tehnologie poate contribui la rezolvarea problemelor presante ale tranziției energetice.

Agri-PV și panouri solare inovatoare: Următoarea etapă a economiei funciare

În Germania, dezbaterea despre extinderea fotovoltaicelor este încă prea des prezentată ca o luptă pentru resurse: acoperișuri versus spații deschise, agricultură versus producție de energie, conservarea naturii versus infrastructură și zone rurale versus centre urbane. Din punct de vedere economic, această dihotomie este prea simplistă. Întrebarea crucială nu mai este doar cât teren suplimentar poate fi pus la dispoziție pentru instalații solare. Întrebarea cheie este cum poate fi utilizat terenul existent într-un mod atât de productiv încât agricultura, producția de energie, adaptarea la schimbările climatice și utilizarea în afaceri să contribuie simultan la valoarea adăugată.

Agri-fotovoltaica, sau pe scurt Agri-PV, exemplifică această schimbare de perspectivă. Combină utilizarea agricolă principală a terenurilor cu generarea de energie solară. Spectrul variază de la module ridicate peste livezi și culturi speciale până la rânduri verticale de module între marginile câmpurilor. Sunt incluse și sisteme de urmărire, soluții pentru sere și structuri care pot oferi, de asemenea, protecție împotriva grindinei, ploilor abundente, căldurii sau înghețului. Simultan, apar și alte forme de fotovoltaică integrată: acoperișuri solare pliabile peste stațiile de epurare, instalații plutitoare pe ape artificiale, fotovoltaică deasupra parcărilor, instalații pe turbării reumeditate și copertine solare pentru logistică, transport și zone industriale.

Aceste concepte nu sunt doar o truc tehnic la marginea tranziției energetice. Ele răspund unei reale penurii economice. Terenul este un factor de producție, o resursă naturală, un bun, un obiect de planificare și, din ce în ce mai mult, un factor de localizare pentru infrastructura energetică. Cei care alocă o parcelă de teren unei singure funcții pot renunța la randamente suplimentare, efecte de protecție și câștiguri de reziliență. Cu toate acestea, concluzia opusă este, de asemenea, incorectă: nu orice soluție cu dublă utilizare este automat viabilă din punct de vedere economic, ecologică sau sustenabilă din punct de vedere agricol. Succesul depinde de locație, cultură, tipul de instalație, conexiunea la rețea, finanțare și, mai presus de toate, de continuarea credibilă a agriculturii.

Boom-ul energiei solare schimbă blocajul

La sfârșitul anului 2025, Germania avea o capacitate fotovoltaică instalată de aproximativ 117 gigawați. Numai în 2025 au fost adăugați aproximativ 16,4 gigawați. Obiectivul legal este de 215 gigawați până în 2030 și 400 gigawați până în 2040. Prin urmare, în ciuda expansiunii deja rapide, este încă necesară construirea unei capacități suplimentare foarte mari până în 2030. În același timp, cererea de energie electrică este în creștere datorită electrificării, pompelor de căldură, vehiculelor electrice, centrelor de date, producției de hidrogen și decarbonizării proceselor industriale.

Prin urmare, blocajul se schimbă. Modulele nu mai sunt în mod inerent rare, iar costurile pure de generare a energiei fotovoltaice au scăzut, de asemenea, brusc pe termen lung. Ceea ce devine rar, mai degrabă, sunt locațiile permise, conexiunile la rețea de înaltă performanță, capacitățile de transformare și substații, acceptarea locală, zonele de proiect adecvate și modelele de venituri fiabile. În regiunile cu o puternică expansiune solară, o locație teoretic excelentă poate deveni lipsită de valoare economică dacă cel mai apropiat punct de conectare la rețea adecvat este departe, supraîncărcat sau disponibil abia după ani.

Acest lucru schimbă logica din spatele selecției amplasamentului. Un amplasament cu un randament solar ușor mai mic poate fi mai atractiv din punct de vedere economic dacă există deja un consum operațional ridicat de energie electrică, o conexiune utilizabilă la rețea sau un sistem de stocare. Stațiile de epurare a apelor uzate, carierele de balastieră, centrele logistice, instalațiile de depozitare la rece, sistemele de irigații, serele și fabricile de procesare a alimentelor sunt, prin urmare, deosebit de interesante. Acestea combină spațiul disponibil, cererea de energie și adesea infrastructura tehnică existentă. Valoarea unui sistem de energie solară derivă apoi nu numai din kilowați-oră introduși în rețea, ci și din costurile de achiziție a energiei electrice evitate, sarcinile de vârf reduse, o autosuficiență îmbunătățită și o dependență mai mică de prețurile volatile ale energiei.

Prin urmare, agri-fotovoltaica face parte dintr-un context mai larg. Reprezintă o tranziție de la simpla căutare de terenuri la planificarea inteligentă a sistemului funciar și energetic. Cel mai viabil proiect din punct de vedere economic nu este neapărat cel cu cea mai mare capacitate instalată pe hectar. Este proiectul care integrează cel mai bine profilul electric, rețeaua, utilizarea terenurilor, producția agricolă și structura riscurilor.

Dubla utilizare modifică randamentul terenurilor

Sistemele fotovoltaice convenționale montate la sol maximizează de obicei producția de energie electrică pe hectar și minimizează costurile pe kilowatt instalat. Agri-PV urmărește un obiectiv de optimizare diferit: să permită randamente solare ridicate fără a înlocui utilizarea agricolă principală. Acest lucru duce de obicei la o densitate mai mică a energiei electrice, în timp ce construcția, planificarea și managementul devin mai complexe. Cu toate acestea, acest lucru este compensat de creșterea veniturilor agricole, de potențialele beneficii pentru protecția mediului și de o productivitate combinată mai mare a terenurilor.

Prin urmare, pentru evaluarea economică, este insuficient să se compare pur și simplu costul nivelat al energiei electrice (LCOE). O abordare mai semnificativă este de a lua în considerare rentabilitatea totală a investiției (ROI) a terenului. Aceasta include marja de contribuție din utilizarea agricolă, valoarea producției de energie electrică, veniturile din leasing sau capitaluri proprii, economiile din costurile energiei, daunele evitate și cheltuielile suplimentare pentru funcționarea, întreținerea, asigurarea și documentația utilajelor. Valoarea opțiunii joacă, de asemenea, un rol: terenul care rămâne utilizabil pentru agricultură își păstrează o mai mare adaptabilitate decât terenul a cărui funcție economică este dedicată în întregime generării de energie electrică.

Așa-numita eficiență a utilizării terenurilor poate crește semnificativ în sistemele bine proiectate. Studiile practice și științifice arată că sistemele combinate pot atinge o eficiență pe suprafață de aproximativ 160% și chiar mai mare în cazuri favorabile, comparativ cu producția separată spațial de produse agricole și energie solară. Aceasta nu înseamnă că 100% din randamentul agricol de referință și 100% din randamentul solar maxim posibil sunt obținute pe aceeași suprafață. Beneficiul provine din suma a două rezultate reduse, dar livrate simultan.

Această logică este relevantă în special pentru regiunile cu prețuri ridicate ale terenurilor, agricultură la scară mică sau presiune semnificativă asupra terenurilor. Poate fi benefică și acolo unde culturile speciale necesită deja structuri de protecție. Dacă o fermă pomicolă ar trebui să instaleze plase antigrindină, protecție împotriva ploii sau umbrire, un sistem fotovoltaic poate combina mai multe obiective de investiții. În astfel de cazuri, agri-fotovoltaica concurează nu numai cu sistemele ieftine montate la sol, ci și cu costurile sistemelor de protecție convenționale și cu riscul economic al eșecurilor culturilor legate de vreme.

Potențialul este mai mare decât piața

Scara pur tehnică a agri-fotovoltaicității este enormă. Pentru Germania, s-a identificat un potențial instalabil de câteva mii de gigawați, luând în considerare porțiuni mari din terenul agricol fundamental adecvat. Chiar și cu restricții spațiale și de mediu stricte, rămâne un potențial teoretic de aproximativ 5.600 de gigawați. Dacă se iau în considerare doar amplasamente deosebit de potrivite, sunt încă posibili aproximativ 500 de gigawați. Această cifră depășește întregul obiectiv fotovoltaic german pentru 2040.

Totuși, astfel de cifre potențiale nu ar trebui confundate cu o expansiune realistă a pieței. Potențialul tehnic răspunde la întrebarea unde ar putea fi amplasată, în principiu, o centrală. Acesta spune puține despre disponibilitatea unei conexiuni la rețea, dacă proprietarii de terenuri sunt de acord, dacă comunitatea locală susține proiectul, dacă finanțarea este viabilă sau dacă utilizarea agricolă poate fi organizată în mod rezonabil pe parcursul a decenii. Lanțurile de aprovizionare, lucrătorii calificați, transformatoarele, capacitățile de autorizare și limitele de extindere regională acționează, de asemenea, ca constrângeri.

Tocmai de aceea cifra de 500 de gigawați este interesantă. Nu sugerează că Germania ar trebui să-și dezvolte zăcămintele pe scară largă. Mai degrabă, arată că nu este nevoie să se impună dezvoltarea pe zone nepotrivite sau predispuse la conflicte. Chiar și o mică selecție a celor mai bune zone ar putea aduce o contribuție semnificativă. O strategie solidă din punct de vedere economic ar trebui, prin urmare, să acorde prioritate calității în detrimentul cantității simple de teren: conexiuni bune la rețea, culturi adecvate, valoare ridicată de conservare, practici de gestionare clare, impact minim asupra peisajului și solului și crearea de valoare locală echitabilă.

Potențialul variază considerabil de la o regiune la alta. Bavaria, cu suprafața sa agricolă extinsă, are un potențial tehnic deosebit de ridicat. Saxonia Inferioară și Bremen au, de asemenea, suprafețe extinse potrivite pentru acest scop. Pentru Baden-Württemberg, numărul absolut de hectare este mai puțin important decât combinația dintre culturile specializate, crearea de valoare agricolă ridicată, fermele inovatoare și cererea industrială de energie electrică. În sudul Germaniei, producția de fructe, vin și legume, agri-PV poate oferi o valoare adăugată mai mare decât în ​​locațiile în care culturile arabile robuste sunt cultivate fără irigații sau protecție specială împotriva intemperiilor.

Nu toate sistemele agro-fotovoltaice sunt la fel

Termenul agri-PV cuprinde sisteme diverse din punct de vedere tehnic și economic. Instalațiile la înălțime poziționează modulele deasupra zonei cultivate. În funcție de înălțime și deschidere, sub structură se pot utiliza tractoare, combine de recoltat sau echipamente pentru cultivarea fructelor și legumelor. Astfel de sisteme permit utilizarea extensivă a zonei de sub module, dar necesită mai mult oțel, fundații mai complexe și cerințe mai mari privind ingineria structurală, asamblarea și siguranța ocupațională.

Sistemele la nivelul solului sau verticale dispun modulele în rânduri între fâșiile cultivate. Modulele bifaciale verticale generează electricitate pe ambele părți și, în funcție de orientarea lor, pot furniza mai multă energie dimineața și după-amiaza târziu. Acest profil poate fi mai valoros decât generarea suplimentară în timpul vârfului deja ridicat de la amiază. În același timp, se mențin benzi de acces largi pentru agricultură. Capacitatea instalată pe hectar este de obicei semnificativ mai mică decât cea a unui sistem convențional montat la sol, dar proiectarea și operarea pot fi relativ simple.

Sistemele de urmărire ajustează unghiul modulului pe parcursul zilei. Acestea pot crește randamentul energiei, pot netezi profilul de alimentare și pot oferi mai multă lumină culturilor în timpul fazelor critice de creștere. Cu toate acestea, acest lucru crește și complexitatea mecanică, cerințele de întreținere și riscul de defecțiuni. Viabilitatea lor economică depinde de dacă randamentul crescut și umbrirea flexibilă justifică investițiile suplimentare și costurile de operare.

Pentru culturile speciale, funcția de protecție poate fi primordială. Modulele plasate peste mere, fructe de pădure, struguri sau legume pot devia parțial precipitațiile, pot reduce radiațiile directe și pot proteja culturile sensibile de grindină sau arsuri solare. În același timp, acestea modifică umiditatea, umezeala frunzelor, temperatura și presiunea bolilor. Prin urmare, un beneficiu de protecție împotriva unui eveniment meteorologic poate declanșa noi riscuri agronomice în alte părți. Sistemele de succes necesită un concept de apă și ventilație specific amplasamentului și culturii, mai degrabă decât un simplu acoperiș.

Adevărul despre costuri rămâne incomod

În multe cazuri, agrivoltaica este mai scumpă decât sistemele fotovoltaice convenționale montate la sol. În funcție de sistem, înălțime, fundație, dimensiunea zonei și locație, investiția specifică necesară poate fi cu aproximativ 15% până la peste 100% mai mare. Instalațiile la înălțime necesită cantități deosebit de mari de materiale și structuri de susținere complexe. Instalațiile pilot mai mici suferă, de asemenea, de lipsa economiilor de scară, costuri ridicate de planificare și componente dezvoltate individual.

Costul nivelat al energiei electrice (LCOE) este adesea estimat la aproximativ 5 până la 12 cenți pe kilowatt-oră, în funcție de sistem și de ipoteze. Acest interval demonstrează că nu există un preț unic și uniform pentru agrivoltaică. Un sistem vertical la scară largă, pe terenuri agricole bine dezvoltate, are o structură a costurilor diferită față de o structură înaltă deasupra pomilor fructiferi. Costurile de finanțare, iradierea solară, conectarea la rețea, condițiile solului, prețurile oțelului, densitatea modulelor, întreținerea și durata de viață influențează semnificativ rezultatul.

Cel mai mare pericol constă într-o comparație eronată. Dacă un sistem agro-fotovoltaic scump este comparat exclusiv cu un sistem montat la sol, eficient din punct de vedere al costurilor, acesta pare adesea neatractiv. Cu toate acestea, dacă se iau în considerare factori precum evitarea plaselor de grindină, reducerea necesarului de irigații, randamente mai stabile, consumul la fața locului, potențialele plăți directe și continuarea utilizării agricole, imaginea se poate schimba. În schimb, un proiect nu ar trebui umflat artificial cu beneficii suplimentare dificil de justificat. O valoare de protecție presupusă este solidă din punct de vedere economic numai dacă sunt cuantificate riscurile meteorologice, istoricul daunelor, primele de asigurare și impactul real.

Economiile de scară joacă un rol crucial. Costurile specifice scad adesea semnificativ în proiectele mai mici, de dimensiuni de hectare, deoarece planificarea, analiza rețelei, rapoartele de specialitate și amenajarea amplasamentului sunt distribuite pe o suprafață mai mare. Cu toate acestea, instalațiile foarte mari nu sunt automat optime. Pe măsură ce suprafața crește, cresc și cerințele privind conectarea la rețea, compatibilitatea peisagistică și acceptarea publicului. În plus, standardizarea excesivă poate duce la adaptarea agriculturii la centralele solare, când ar trebui să fie invers.

Randamentul agricol nu este o constantă

Efectul umbririi depinde în mare măsură de cultură, sol, disponibilitatea apei și condițiile meteorologice anuale. Testele cu grâu de iarnă, cartofi, țelină și trifoi arată că agri-PV poate stabiliza randamentele în anii călduroși și secetoși sau chiar le poate crește la unele culturi. Cu toate acestea, în anii cu precipitații abundente, aceleași sisteme pot provoca pierderi de randament. Pentru instalațiile fixe, la înălțime, s-au observat pierderi de până la 20% pentru anumite culturi și ani.

Această fluctuație nu este un contraargument, ci mai degrabă nucleul evaluării economice agricole. Valoarea agro-fotovoltaicilor poate rezida mai puțin într-un randament mediu constant mai mare și mai mult în vulnerabilitatea redusă la anii extremi. Pentru o fermă, o marjă de contribuție mai stabilă poate fi mai valoroasă decât o medie mai mare, dar cu fluctuații mari. Acest lucru este valabil mai ales pentru culturile speciale cu costuri de producție ridicate și un potențial ridicat de pagube.

Umbrirea reduce radiația directă și poate limita evaporarea și încălzirea solului. Acest lucru este avantajos în verile secetoase, dar poate avea un impact negativ asupra creșterii, uscării și sănătății plantelor în perioadele răcoroase și umede. Distribuția spațială este, de asemenea, importantă. Sub rândurile de module apar condiții diferite față de spațiile dintre ele. Acest lucru duce la timpi de coacere, niveluri de umiditate a solului și ferestre de lucru diferite. Prin urmare, procesele agricole pot deveni mai complexe, dar, în același timp, deschid și noi posibilități pentru irigații direcționate și management diferențiat.

Prin urmare, din perspectivă economică, anii de testare individuali nu ar trebui generalizați. Sunt necesare scenarii multianuale cu ani secetoși, medii și ploioși. Pentru fiecare cultură trebuie luate în considerare randamentul, calitatea, prețul, debitul de forță de muncă și riscul de eșec. Un randament mai mic poate fi compensat parțial printr-o calitate mai bună sau o perioadă de comercializare mai lungă. În schimb, un volum de recoltă nominal stabil poate fi mai puțin profitabil din punct de vedere economic dacă sortarea, protecția culturilor sau organizarea recoltei devin mai costisitoare.

Nou: Brevet din SUA – Instalați parcuri solare cu până la 30% mai ieftin și cu 40% mai rapid și mai ușor – cu videoclipuri explicative! - Imagine: Xpert.Digital

Nucleul acestui progres tehnologic constă în îndepărtarea deliberată de montarea convențională cu cleme, care a fost standardul timp de decenii. Noul sistem de montare, mai eficient din punct de vedere al timpului și al costurilor, abordează acest aspect cu un concept fundamental diferit și mai inteligent. În loc să se fixeze modulele în puncte specifice, acestea sunt introduse într-o șină de susținere continuă, de formă specială, și fixate în siguranță. Acest design asigură că toate forțele - fie că sunt sarcini statice din zăpadă, fie sarcini dinamice din vânt - sunt distribuite uniform pe întreaga lungime a cadrului modulului.

Mai multe informații aici:

• Clic în loc de șurub: Acest sistem ingenios construiește parcuri solare cu 40% mai rapid și revoluționează tranziția energetică

Standardul protejează agricultura doar pe hârtie

DIN SPEC 91434 distinge sistemele fotovoltaice agricole de sistemele convenționale montate la sol și stabilește cerințe pentru utilizarea agricolă principală. Pentru sistemele la înălțime, pierderea de teren utilizabil agricol nu trebuie să depășească 10%, iar pentru sistemele la nivelul solului, nu trebuie să depășească 15%. Randamentul agricol pe întreaga zonă a proiectului trebuie să atingă cel puțin 66% dintr-un randament de referință definit. Cerințele suplimentare includ prelucrabilitatea, disponibilitatea luminii și a apei și un concept de utilizare agricolă.

Aceste criterii sunt importante, dar nu înlocuiesc bunele practici de proiect. Un randament de 66% poate fi suficient din punct de vedere formal, dar neatractiv din punct de vedere economic pentru operațiune. În mod similar, un sistem poate respecta pierderile de suprafață admise și totuși poate înrăutăți lățimile de lucru, manevrele de întoarcere sau logistica recoltării. Ceea ce contează nu este doar câtă suprafață este nominal reținută, ci dacă aceasta poate fi cultivată în siguranță și eficient cu utilajele disponibile.

Prin urmare, conceptul de utilizare agricolă a terenurilor trebuie să fie mai mult decât un simplu document de autorizare. Acesta ar trebui să cartografieze rotația culturilor, utilajele, liniile de tramvai, promontoriile, drenajul, irigațiile, traseele de cabluri, pozițiile fundațiilor, demontarea, protecția solului și responsabilitățile pe întreaga durată a proiectului. Întrucât centralele solare sunt planificate pentru mai multe decenii, conceptul trebuie să ia în considerare și transferurile de ferme, contractele de leasing și schimbările de pe piețele agricole.

O provocare deosebită constă în monitorizarea pe termen lung. La începutul unui proiect, utilizarea agricolă poate fi demonstrată în mod convingător. Mai dificilă este întrebarea ce se întâmplă după zece sau douăzeci de ani când culturile se schimbă, o fermă este abandonată sau cultivarea este redusă din cauza prețurilor agricole scăzute. Prin urmare, o politică agro-fotovoltaică credibilă necesită dovezi verificabile, dar practice. Nu trebuie să împovăreze fermierii cu o birocrație disproporționată, dar trebuie să împiedice și ca agricultura pur simbolică să servească drept pretext pentru instalarea de centrale solare.

Conexiunea la rețea este crucială chiar înainte de începerea lucrărilor pe teren

În multe analize potențiale, distanța până la punctul de conectare la rețea se dovedește a fi unul dintre cei mai puternici factori limitativi. Acest lucru este plauzibil din punct de vedere economic. Traseele lungi de cabluri, traversările, noile stații de transformare sau extinderea unei substații pot reprezenta o parte semnificativă a costurilor proiectului. Și mai problematică este incertitudinea din jurul calendarului. Un proiect poate fi planificat tehnic și eligibil pentru aprobare, dar fără un plan obligatoriu de conectare la rețea, este posibil să nu primească finanțare.

Acest punct este deosebit de important pentru sistemele fotovoltaice agricole, deoarece sistemul poate suporta deja costuri de investiție mai mari în comparație cu sistemele fotovoltaice simple montate la sol. Costurile suplimentare de conectare la rețea pot pune rapid în pericol profitabilitatea. Prin urmare, dezvoltatorii de proiecte nu ar trebui să își asigure mai întâi terenul și apoi să caute o conexiune la rețea. O abordare mai sensibilă este o evaluare preliminară integrată care ia în considerare capacitatea rețelei, profilul de consum, opțiunile de stocare și adecvarea amplasamentului.

Autoconsumul local poate reduce dependența de rețea. Fermele au nevoie de electricitate pentru răcire, ventilație, muls, uscare, pompare, procesare și, din ce în ce mai mult, pentru vehicule electrice sau generarea de căldură. Cu toate acestea, consumul și producția solară nu se aliniază automat. Uscarea cerealelor, cu o cerere sezonieră ridicată, poate fi bine adaptată la generarea de vară, în timp ce alte sarcini variază în timp. Depozitarea crește autoconsumul, dar implică costuri și pierderi suplimentare.

Parteneriatele energetice din zonele rurale sunt deosebit de interesante. Un proiect agro-fotovoltaic poate alimenta instalațiile frigorifice, fabricile de lactate, parcurile industriale, centrele de date sau instalațiile municipale din apropiere prin contracte de furnizare directă, cu condiția îndeplinirii cerințelor legale și a celor legate de rețea. Acest lucru transformă o centrală de generare izolată într-un sistem energetic regional. Beneficiile economice apar apoi din combinarea unor consumatori previzibili, prețuri pe termen lung și o sarcină redusă a rețelei.

Veniturile trebuie să se bazeze pe mai mulți piloni

Un model de afaceri viabil în domeniul agro-fotovoltaic nu ar trebui să depindă de un singur flux de venituri. Electricitatea poate fi generată prin contracte de furnizare pe termen lung, scheme de prime de piață, marketing direct sau consum la fața locului. Fluxurile suplimentare de venituri includ veniturile agricole, plățile de leasing, investițiile în capitaluri proprii, economiile potențiale la sistemele de protecție și valoarea pierderilor de culturi evitate. În funcție de structura specifică, certificatele de origine, produsele regionale de energie electrică sau cerințele de sustenabilitate ale clienților industriali pot juca, de asemenea, un rol.

Pentru fermieri, distribuția oportunităților și a riscurilor este crucială. Un contract simplu de arendă funciară oferă venituri previzibile, dar permite doar o participare limitată la veniturile mari din energie electrică. O participație corporativă permite randamente mai mari, dar necesită capital și toleranță la riscul antreprenorial. Modelele hibride care combină o plată minimă a arendei cu o componentă bazată pe venituri pot echilibra mai bine interesele concurente. Este esențial ca dificultățile de gestionare, riscurile legate de randament și forța de muncă suplimentară să fie compensate separat.

Proprietarii și operatorii nu sunt întotdeauna aceeași entitate. Valoarea ridicată a energiei solare poate altera piețele de arendă și poate exacerba conflictele dintre proprietatea funciară și agricultura activă. Dacă majoritatea valorii adăugate se îndreaptă către investitori externi și proprietari de terenuri, în timp ce operatorul suportă complexitatea operațională, modelul pierde acceptarea. Prin urmare, contractele echitabile trebuie să reglementeze clar drepturile de acces, răspunderea, pierderile de culturi, reparațiile, compactarea solului, demontarea și compensarea.

Pentru bănci și investitori, agrivoltaica (Agri-PV) este mai solicitantă decât sistemul fotovoltaic standard montat la sol. Pe lângă nivelurile de radiații, tehnologie și prețurile energiei electrice, trebuie examinate utilizarea agricolă, structura operatorului și disponibilitatea terenurilor pe termen lung. Această complexitate poate crește costurile de finanțare. În același timp, creează noi oportunități pentru asigurători, bănci agricole, cooperative energetice și dezvoltatori de proiecte specializați. Contractele standardizate, datele fiabile privind randamentul și proiectele de sistem dovedite pot reduce primele de risc pe măsură ce piața crește rapid.

Adaptarea la schimbările climatice poate deveni un model de afaceri

Agricultura nu este afectată doar de măsurile de protecție a climei, ci și din ce în ce mai mult de consecințele fizice ale schimbărilor climatice. Căldura, seceta, înghețurile târzii, grindina și ploile abundente cresc fluctuațiile randamentelor agricole. Agri-PV poate atenua unele dintre aceste riscuri dacă sistemul este planificat în mod specific ca infrastructură de protecție. Acest lucru îi conferă o valoare care rămâne invizibilă într-o simplă factură de energie electrică.

Pentru culturile de fructe și fructe de pădure, acoperirea parțială poate reduce pagubele provocate de grindină și arsurile solare. În regiunile uscate, umbra poate reduce evaporarea și poate reține umiditatea solului pentru mai mult timp. Apa de ploaie poate fi colectată la marginile modulelor și canalizată în rezervoare de stocare sau sisteme de irigații direcționate. Combinată cu senzori, producția de apă, lumină și electricitate poate fi controlată activ, transformând sistemul într-o platformă pentru agricultura de precizie.

Totuși, beneficiile nu pot fi presupuse la nivel general. Drenajul inadecvat poate provoca eroziune, inundații sau umiditate inegală a solului. Mișcarea redusă a aerului poate favoriza bolile fungice. Fundațiile și drumurile de acces pot compacta solurile. Efectele de orbire, impactul asupra peisajului și efectele asupra speciilor trebuie evaluate la nivel specific fiecărui amplasament. Nici biodiversitatea nu beneficiază automat. Aceasta se poate îmbunătăți dacă fâșiile necultivate sunt proiectate ca zone de înflorire și habitate sau se poate deteriora dacă întreținerea, împrejmuirile și metodele de construcție afectează funcțiile ecologice.

Prin urmare, o planificare care definește beneficii măsurabile pentru adaptarea la schimbările climatice este rațională din punct de vedere economic. Acestea includ reducerea nevoilor de irigații, evitarea pagubelor provocate de grindină, clase de calitate mai stabile și reducerea primelor de asigurare. Numai atunci când astfel de efecte sunt documentate pe parcursul mai multor ani pot fi încorporate în mod fiabil în planificarea financiară și operațională.

Acoperișul solar pliabil demonstrează noua logică

Un exemplu deosebit de frapant de panouri solare inovatoare este instalat la principala stație de epurare a apelor uzate din Viena. Un acoperiș solar mobil, pliabil, cu o capacitate instalată de 262 kilowați, este ridicat peste un decantor principal. Acoperind o suprafață reală a acoperișului de 1.750 de metri pătrați, se așteaptă ca 504 module să genereze aproximativ 260 megawați-oră de electricitate anual. Structura poate fi extinsă sau retrasă în aproximativ 30 de secunde, permițând accesul la rezervorul de dedesubt pentru întreținere și curățare.

Sistemul reacționează automat și la vânturi puternice, grindină și ninsori abundente. Înălțimea sa liberă este de 4,35 metri, înălțimea totală este de 6,3 metri și cântărește aproximativ 57 de tone. Investiția de aproximativ 1,3 milioane de euro echivalează cu aproape 5.000 de euro pe kilowatt instalat, depășind semnificativ costurile specifice ale unei centrale solare tipice montate la sol. Acest lucru ar fi dificil de justificat ca o centrală electrică standard, izolată. Cu toate acestea, fiind un proiect pilot pe o zonă de infrastructură esențială din punct de vedere operațional și în mare parte inutilizabilă, proiectul urmează o logică diferită.

Valoarea economică constă în demonstrarea faptului că un bazin de epurare a apelor uzate poate fi utilizat pentru producerea de energie electrică fără a-i restricționa funcția principală. Aproximativ 46.000 de metri pătrați de suprafață a bazinului de pe amplasament sunt considerați fundamental adecvați. Dacă producția proiectului pilot ar putea fi extinsă proporțional, acest lucru ar duce teoretic la o producție anuală de energie solară de aproximativ 6,8 gigawați-oră. O astfel de proiecție nu constituie un angajament de investiții, dar ilustrează potențialul de extindere.

Stațiile de epurare a apelor uzate sunt locații deosebit de atractive deoarece necesită o alimentare continuă cu energie electrică, au o forță de muncă tehnică calificată și adesea posedă zone de procesare mari și deschise. Energia solară poate fi utilizată direct la fața locului. Acest lucru reduce riscurile de marketing și crește valoarea fiecărui kilowatt-oră autoconsumat. În același timp, acest exemplu demonstrează că energia fotovoltaică integrată poate fi inițial mai scumpă. Competitivitatea sa provine din curbele de învățare, producția de masă, costurile terenurilor evitate și valoarea utilizării primare reținute.

Apa, mlaștinile și parcările sunt transformate în zone cu centrale electrice

Sistemele fotovoltaice plutitoare utilizează lacuri artificiale, cariere de pietriș, lacuri miniere la suprafață și, în unele cazuri, rezervoare. Germania are peste 6.000 de lacuri artificiale cu o suprafață de cel puțin un hectar, totalizând aproximativ 90.000 de hectare de suprafață de apă. În funcție de ipotezele privind ocuparea și orientarea, potențialul tehnic este de ordinul zecilor de gigawați. Cu o limită de ocupare de 15% din suprafețele de apă adecvate, producția potențială este estimată la aproximativ 13,7 până la 19,1 gigawați.

Apele utilizate în scopuri industriale sunt deosebit de atractive. Carierele de pietriș și alte afaceri pot consuma electricitate direct, iar unele au deja conexiuni la rețea. În același timp, ancorarea, valurile, gheața, coroziunea, ecologia și accesibilitatea prezintă provocări speciale. Prin urmare, partea viabilă din punct de vedere economic a potențialului tehnic este semnificativ mai mică. Nici aici, cele mai interesante proiecte nu sunt neapărat amplasate pe cele mai mari lacuri, ci mai degrabă acolo unde suprafața apei, cererea de energie electrică și infrastructura sunt ideale.

Sistemele fotovoltaice din parcări urmează aceeași logică. Se utilizează suprafețe deja sigilate, vehiculele beneficiază de umbră și protecție împotriva intemperiilor, iar infrastructura de încărcare poate fi integrată direct. Potențialul tehnic al parcărilor germane este estimat la aproximativ 59 până la 60 de gigawați. Cu toate acestea, copertinele solare sunt semnificativ mai scumpe decât sistemele simple de acoperiș sau montate la sol, deoarece structura de susținere, protecția la impact, drenajul, iluminatul și măsurile de siguranță rutieră implică costuri suplimentare. Pentru supermarketuri, centre logistice, parcuri de distracții și parcări ale companiilor, combinația dintre consumul de energie la fața locului, opțiunile de încărcare și confort poate justifica totuși prețul mai mare.

Fotovoltaica (PV) în turbării combină generarea de energie electrică cu reumidificarea turbăriilor drenate. Potențialul climatic este semnificativ deoarece solurile organice drenate eliberează cantități mari de gaze cu efect de seră. Energia fotovoltaică poate permite o utilizare viabilă din punct de vedere economic, crescând în același timp nivelul apei și protejând turba. Cu toate acestea, tehnologia este încă în stadii incipiente. Fundațiile, cablurile, drumurile de acces pentru întreținere și gestionarea vegetației trebuie să funcționeze chiar și cu niveluri ridicate ale apei. Turbăriile aproape naturale și valoroase din punct de vedere ecologic nu trebuie utilizate pentru energia solară; accentul ar trebui pus pe zonele deja drenate și grav degradate.

Acceptarea este un factor economic al producției

Proiectele rareori eșuează exclusiv din cauza unor probleme tehnice. Rezistența apare atunci când oamenii percep că peisajul și infrastructura locală sunt împovărate, în timp ce profiturile se îndreaptă către investitori îndepărtați. Agri-PV se bucură, în general, de un avantaj în ceea ce privește acceptarea, deoarece agricultura rămâne vizibil intactă. Cu toate acestea, acest avantaj se pierde dacă dubla utilizare este doar o formalitate sau dacă instalațiile seamănă cu parcuri industriale închise.

Prin urmare, participarea timpurie nu este doar un element comunicativ suplimentar, ci o parte integrantă a managementului de proiect. Municipalitățile au nevoie de informații clare despre impozitele pe profit, implicarea municipală, drumurile de acces, siguranța la incendiu, demolări și amenajarea peisagistică. Întreprinderile agricole trebuie să înțeleagă cum se vor schimba fluxurile lor de lucru. Locuitorii vor să știe despre liniile de vizibilitate, efectele de orbire și traficul de construcții care vor rezulta. Planificarea transparentă reduce întârzierile ulterioare, procesele și reproiectarea costisitoare.

Modelele de proprietate regională pot îmbunătăți distribuția valorii adăugate. Proiectele energetice deținute de cetățeni, participarea municipalităților, produsele electrice locale sau colaborările cu utilitățile publice creează o legătură directă între centrală și regiune. Factorul crucial nu este acela că fiecare proiect este finanțat în întregime la nivel local. Ceea ce este crucial este ca o parte verificabilă a beneficiilor economice să rămână în regiune.

Zilele de informare și demonstrații în regiuni dominate de agricultură, precum zona Memmingen, sunt, așadar, mai mult decât simple relații publice. Agri-PV poate fi explicat doar într-o măsură limitată folosind planuri. Lățimile mașinilor, modelele de umbră, cultivarea solului, protecția cablurilor și procesele de recoltare devin ușor de înțeles atunci când se analizează instalațiile reale. Transferul de cunoștințe între agricultură, dezvoltarea de proiecte, municipalități, bănci și operatorii de rețea poate preveni erorile de planificare și poate profesionaliza piața.

Noi modele de afaceri apar în toate industriile

Agri-fotovoltaica schimbă lanțurile valorice. Fermele devin producători de energie sau parteneri energetici. Companiile solare trebuie să dezvolte expertiză agronomică. Producătorii de utilaje au nevoie de soluții pentru linii de tramvai, senzori și agricultură automatizată. Asigurătorii trebuie să evalueze riscurile combinate legate de vreme, randament și tehnologie. Municipalitățile și operatorii de rețea devin din ce în ce mai implicați în deciziile privind amplasamentul și infrastructura.

Soluțiile integrate sunt deosebit de promițătoare. Un singur furnizor poate furniza structura de susținere, modulele, irigațiile, gestionarea apei pluviale, senzorii și software-ul de operare ca un sistem complet. Modelele digitale pot optimiza simultan umbrirea, creșterea plantelor, randamentul energetic și implementarea mașinilor. Inteligența artificială poate utiliza prognozele meteo, prețurile energiei electrice și datele agronomice pentru a controla modulele mobile. Valoarea de piață constă atunci nu doar în hardware, ci și în planificare, date și optimizare continuă.

Apar oportunități și pentru industrie și comerț. Companiile alimentare pot combina contracte de furnizare a energiei electrice pe termen lung cu producătorii regionali și, în același timp, pot promova lanțuri de aprovizionare mai rezistente. Comercianții cu amănuntul pot combina panouri solare în parcări, infrastructură de încărcare și energie de răcire. Stațiile de epurare a apelor uzate, companiile de alimentare cu apă și de eliminare a deșeurilor pot activa zone de proces neutilizate anterior. Companiile de logistică au acoperișuri, curți și zone de parcare mari, precum și o cerere tot mai mare de energie electrică pentru flotele electrice.

Acest lucru creează, de asemenea, un câmp de politică industrială pentru Germania și Europa. Structurile de susținere, sistemele de urmărire, electronica de putere, sistemele de control, modulele specializate și software-ul de planificare oferă oportunități de diferențiere dincolo de producția standardizată de module. Avantajul competitiv constă în integrarea sistemului, fiabilitate și capacitatea de a dezvolta economic amplasamente complexe.

Cele mai mari riscuri se află între domeniile de responsabilitate

Proiectele agro-fotovoltaice se intersectează cu legislația din domeniul construcțiilor, energiei, agriculturii, mediului și fiscalității. Aceste interfețe creează incertitudine și costuri de tranzacție. Un sistem poate fi viabil din punct de vedere economic din punct de vedere energetic, dar poate eșua din cauza reglementărilor de planificare urbanistică, a evaluărilor impactului asupra mediului sau a lipsei aprobării pentru conectarea la rețea. Interpretările diferite ale autorităților complică dezvoltarea standardizată a proiectelor.

În plus, există riscuri operaționale pe termen lung. Tehnologia solară trebuie să facă față prafului, pesticidelor, amoniacului, irigațiilor și utilajelor agricole. În același timp, întreținerea nu trebuie să perturbe recolta. Daunele cauzate de coliziuni, rupturi de cabluri sau mișcări ale terenului trebuie acoperite prin contracte și asigurări. Pentru sistemele mobile, numărul de componente mecanice crește, iar pentru instalațiile înalte, cresc și încărcările din vânt și cerințele de instalare.

Un alt risc este structura defectuoasă a stimulentelor. Dacă se acordă plăți suplimentare mari fără criterii agricole eficiente, se creează sisteme care optimizează în primul rând condițiile de finanțare. În schimb, dacă cerințele sunt prea complexe sau imprevizibile din punct de vedere economic, chiar și proiectele bune nu se vor materializa. Prin urmare, subvențiile ar trebui să abordeze costurile suplimentare măsurabile și beneficiile societale fără a perpetua sistemele ineficiente.

În cele din urmă, există un risc de preț. Odată cu creșterea producției de energie solară, apar mai frecvent orele cu prețuri foarte mici sau negative la electricitate la bursă. Prin urmare, sistemele cu un profil care deviază de la vârful de la amiază, autoconsumul ridicat sau integrarea stocării câștigă valoare. Sistemele verticale est-vest, sistemele de urmărire și proiectele integrate cu operațiunile agricole pot oferi avantaje structurale în acest sens. În mod crucial, nu contează doar cantitatea de energie electrică generată, ci și valoarea sa de piață în timp.

Noul randament pe unitatea de suprafață este decisiv

Agri-fotovoltaica și panourile solare inovatoare nu vor înlocui sistemele fotovoltaice tradiționale montate la sol. Acestea le completează acolo unde terenul este rar, valoarea agricolă creată este mare, riscurile climatice sunt semnificative sau infrastructura existentă poate fi utilizată în scopuri duble. Piața lor va crește nu numai datorită scăderii prețurilor modulelor, ci și printr-o integrare îmbunătățită a sistemelor, reglementări fiabile, finanțare standardizată și valoare adăugată demonstrabilă.

Prioritate economică ar trebui acordată locațiilor în care coincid mai multe avantaje: culturi adecvate, nevoi ridicate de conservare, conexiune bună la rețea, consum local de energie electrică, structuri de proprietate clare și integrare peisagistică acceptată. Proiectele care se bazează exclusiv pe ipoteze optimiste privind randamentul, subvenții incerte sau agricultură simbolică sunt mai puțin convingătoare.

Pentru tranziția energetică, cea mai mare valoare strategică constă în atenuarea conflictelor legate de utilizarea terenurilor. Germania nu ar trebui să fie nevoită să aleagă între producția de alimente și generarea de energie electrică dacă există terenuri care le pot oferi pe amândouă. În mod similar, stațiile de epurare a apelor uzate, parcările, lacurile artificiale și turbăriile degradate nu ar trebui privite într-un mod unidimensional. Inovația crucială nu este modulul individual, ci capacitatea de a conserva funcțiile terenurilor existente și de a le extinde pentru a include o producție de energie viabilă din punct de vedere economic.

Acest lucru schimbă, de asemenea, criteriul de referință pentru o politică solară de succes. Obiectivul nu mai este capacitatea maximă instalată într-o anumită zonă, ci mai degrabă cea mai mare producție economică totală per locație. Aceasta include generarea de energie electrică, producția agricolă, adaptarea la schimbările climatice, crearea de valoare regională, sustenabilitatea mediului și securitatea aprovizionării. Agri-PV nu este așadar un compromis între două utilizări, ci un model de productivitate pentru o economie care trebuie să realizeze mai mult cu terenuri limitate.

De la fotovoltaice industriale pe acoperișuri la parcuri solare și parcări solare mai mari

☑️ Limba noastră de afaceri este engleza sau germana

☑️ NOU: Corespondență în limba ta maternă!

Konrad Wolfenstein

Eu și echipa mea suntem bucuroși să vă fim la dispoziție în calitate de consilier personal.

Mă puteți contacta completând formularul de contact de aici [email protected]:sau pur și simplu sunându-mă la +49 7348 4088 965. Adresa mea de e-mail este

Aștept cu nerăbdare proiectul nostru comun.

☑️ Servicii EPC (Inginerie, Achiziții și Construcții)

☑️ Dezvoltare proiecte la cheie: Dezvoltarea proiectelor de energie solară de la început până la sfârșit

☑️ Analiza amplasamentului, proiectarea sistemului, instalare, punere în funcțiune, mentenanță și asistență

☑️ Finanțator de proiect sau intermediar al furnizorilor de capital