Агросолнечные электростанции для выращивания фруктов: агрофотоэлектрические системы в Баден-Вюртемберге и Рейнланд-Пфальце для углеродно-нейтрального выращивания фруктов и овощей

Министр-президент земли Баден-Вюртемберг Винфрид Кречманн, фермер Хуберт Бернхард и профессор Андреас Бетт, руководитель Института систем солнечной энергии Фраунгофера, открыли агрофотоэлектрическую установку в Крессбронне. – Изображение: Fraunhofer ISE

В рамках исследовательского проекта «Модельный регион агрофотовольтаики для Баден-Вюртемберга» Центр компетенций по выращиванию фруктов на озере Констанц, Институт солнечной энергетики им. Фраунгофера (ISE) и одиннадцать других партнеров проекта строят и тестируют пять пилотных установок агрофотовольтаики в Баден-Вюртемберге. Сегодня премьер-министр Винфрид Кречманн торжественно открыл установку над яблоневыми деревьями на фруктовой ферме Бернхард в Кресбронне на озере Констанц. Исследовательский проект, рассчитанный до 2024 года, финансируется министерствами окружающей среды, климата и энергетики, а также продовольствия, развития сельских районов и защиты прав потребителей. Цель проекта — детальное изучение концепции агрофотовольтаики (агро-ФВ) с акцентом на семечковые и ягодные фрукты в Баден-Вюртемберге.

«Агрофотовольтаика открывает огромные возможности для сельского хозяйства, устойчивого развития и энергоснабжения. В рамках пилотного проекта по развитию агрофотовольтаики в Баден-Вюртемберге мы хотим продемонстрировать, как удвоить урожай – в данном случае, например, за счет солнечной энергии и яблок. На эти цели в течение следующих трех лет мы выделяем в общей сложности около 2,5 миллионов евро. Сегодняшнее открытие завода в Кресбронне знаменует собой важную веху. Я благодарен за новаторскую работу и желаю всем участникам всяческих успехов», – сказал министр-президент Кречманн в своей вступительной речи. Агрофотовольтаическая электростанция в Кресбронне является одной из пяти научно-исследовательских и демонстрационных станций с суммарной номинальной мощностью до 1700 киловатт. Они строятся в Бавендорфе, Хойхлингене, Карлсруэ, Кресбронне и Оберкирх-Нуссбахе.

Главная цель проекта — ответить на открытые вопросы, касающиеся двойного использования земель для сельского хозяйства и выработки солнечной энергии. Путем разработки и строительства специализированных пилотных установок в пяти различных местах с различными фруктовыми и ягодными культурами будет исследована целесообразность нескольких перспективных применений и технологий, а также изучены варианты конструкции. Первоначальный опыт, полученный при строительстве агрофотоэлектрической установки для выращивания фруктов в Рейнланд-Пфальце, уже учтен при планировании различных вариантов конструкции установок.

Исследователи из Центра компетенций по выращиванию фруктов на озере Констанц (KOB) и Института солнечной энергетики им. Фраунгофера (ISE) проводят детальный анализ роста растений под модулями на агрофотоэлектрической электростанции в Кресбронне. «Это включает в себя изучение влияния различного затенения на рост и экофизиологию яблок, а также исследование воздействия использования пестицидов на фотоэлектрические модули», — объясняет Оливер Хёрнле, руководитель проекта в Институте Фраунгофера ISE. Доктор Ульрих Майр, заместитель управляющего директора KOB, добавляет: «Для нас агрофотоэлектрические системы — это еще один важный элемент устойчивого плодоводства на озере Констанц: защищенное, а значит, безопасное и высококачественное производство яблок в сочетании с выработкой солнечной энергии»

«С 2010 года мы производим солнечную энергию на крышах наших фермерских построек и задались вопросом: можно ли производить электроэнергию, используя противоградовые сетки над нашими садами? В результате появилась первая агрофотоэлектрическая система, установленная над существующим садом. Площадь, покрываемая системой, составляет приблизительно 0,4 гектара, а ее номинальная мощность — чуть менее 250 киловатт», — рассказывает фермер Хуберт Бернхард, объясняя свою мотивацию предоставления земли для пилотного проекта.

В рамках исследовательского проекта «Агро-фотоэлектрическое выращивание фруктов» Институт солнечной энергетики им. Фраунгофера (ISE) совместно с другими партнерами создал научно-исследовательскую установку для выращивания яблонь и плодовых деревьев на шпалерах на органической фруктовой ферме «Нахтвей» в Гельсдорфе, Рейнланд-Пфальц. Это первая подобная установка в Германии. Общая экспериментальная площадь проекта составляет приблизительно 9100 квадратных метров, а система агро-фотоэлектрических панелей мощностью 258 кВт установлена ​​примерно на одной трети территории. Главная цель проекта, финансируемого Министерством климата, окружающей среды, энергетики и мобильности Рейнланд-Пфальца (MKUEM) и Федеральным министерством продовольствия и сельского хозяйства (BMEL), заключается в повышении климатической устойчивости в плодоводстве и обеспечении надежного и устойчивого производства яблок за счет дополнительной выработки солнечной энергии.

В рамках проекта, рассчитанного на пять лет, будут изучены многочисленные исследовательские вопросы с использованием восьми сортов яблок.

В рамках проекта первоначально сравнивается урожайность яблок на одном и том же участке при использовании четырех различных систем защиты растений: пленочной защиты (непроницаемой для дождя), защиты от града (проницаемой для дождя) и агрофотоэлектрической системы с постоянно установленными полупрозрачными фотоэлектрическими модулями (непроницаемыми для дождя), а также с отслеживающими фотоэлектрическими модулями (проницаемыми для дождя при необходимости). Используются два разных типа модулей с различным расположением солнечных элементов (полосы или блоки). Цель проекта — исследовать, в какой степени агрофотоэлектрические системы могут защитить растения и плоды от вредного воздействия окружающей среды, такого как град, сильный дождь, солнечные ожоги, заморозки или экстремальные температуры. Кроме того, будет проверено, как различное управление освещением с помощью различных конфигураций фотоэлектрических модулей влияет на рост растений и урожайность. Наконец, система будет оценена с точки зрения эстетики ландшафта, экономической целесообразности, социальной совместимости и агрономических параметров.

Стефан Шинделе, руководитель отдела управления продуктами Agri-PV, комментирует проект: «Мы рассматриваем Agri-PV как долгосрочное решение для поддержки фермеров в адаптации к последствиям изменения климата. Мы можем сохранить существующую экосистему и даже улучшить ее за счет синергетического эффекта и выработки солнечной энергии. После успешного внедрения профессионального выращивания ягодных культур с использованием Agri-PV в Нидерландах мы сейчас делаем важный шаг к выращиванию плодовых деревьев на шпалерах в Гельсдорфе. Мы осознали, что потенциал и синергия Agri-PV в сочетании с яблоками, грушами, черешней, киви и другими многолетними культурами могут быть значительными. Мы хотим раскрыть этот потенциал навсегда и обеспечить дальнейшее расширение использования фотоэлектрических систем без ограничения урожайности сельскохозяйственных культур»

Экономические выгоды для фермеров

Помимо адаптации к изменению климата и защиты сельскохозяйственных активов, агрофотоэлектрический проект в Гельсдорфе также направлен на демонстрацию экономических преимуществ для фермеров. К ним относятся, среди прочего, постоянно более низкие и предсказуемые затраты на энергию, снижение инвестиционных затрат на защиту растений, а также снижение эксплуатационных расходов и затрат на утилизацию отходов.

Андреас Штайнхюзер, заместитель руководителя группы агрофотовольтаики в институте Фраунгофера ISE: «Исследовательский проект «Агрофотовольтаика для выращивания фруктов» направлен не только на демонстрацию способов сокращения выбросов CO2 в сельском хозяйстве, но и на отказ от использования недолговечных материалов, пестицидов и фунгицидов, что вносит решающий вклад в защиту климата. Кроме того, мы также уделяем внимание социальным вопросам, таким как принятие и социальная совместимость, поскольку эти аспекты будут играть решающую роль в дальнейшем распространении агрофотовольтаики»

Электроэнергия, вырабатываемая агрофотоэлектрической системой, может использоваться в районах, расположенных выше и ниже по течению от яблоководческих хозяйств. Во-первых, электротягач Fendt 100 Vario, предоставленный компанией AGCO GmbH, заряжается от этой системы. Во-вторых, энергия также используется для питания ирригационной системы за счет электроэнергии, вырабатываемой самой агрофотоэлектрической системой. Холодильный склад уже снабжается экологически чистой электроэнергией от расположенной на крыше фотоэлектрической системы. В целом, внедрение концепции энергосбережения направлено на значительное сокращение выбросов CO2 на ферме за счет солнечной электрификации.

Все необходимое от одного поставщика, специально разработанное для солнечных решений в крупных сельскохозяйственных фотоэлектрических системах. Рефинансируйте или компенсируйте ваши будущие инвестиции за счет собственного производства электроэнергии.

Здесь вы найдете советы и решения 👈🏻

Консультации и планирование, включая предварительную смету без обязательной юридической силы. Мы поможем вам найти надежных партнеров в сфере фотовольтаики.

Здесь вы найдете советы и решения 👈🏻

Мы представлены в различных регионах немецкоязычного мира. У нас есть надежные партнеры, которые проконсультируют вас и помогут воплотить ваши пожелания в жизнь.

Свяжитесь с нами 👈🏻