Агрофотовольтаика – недостающий элемент головоломки для производителей энергии и сельскохозяйственной энергетики: выработка электроэнергии в сельском хозяйстве с использованием агрофотовольтаики

Когда речь заходит о производстве энергии в сельском хозяйстве или использовании возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве, обычно в первую очередь вспоминают биогазовые установки. На самом деле, за последние 10 лет эти установки получили широкое распространение и составляют значительную долю возобновляемой энергии в производстве электроэнергии в сельском хозяйстве (18,45% в 2021 году).

Большая часть биомассы поступает из сельскохозяйственных отходов, таких как навоз, жидкий навоз и солома. По данным Агентства по возобновляемым ресурсам (FNR), в настоящее время используется лишь треть этого потенциала. Энергетическая древесина, включая лесные и промышленные отходы, а также древесные отходы, является второй по распространенности формой биомассы. Две трети этого потенциала уже используются.

Важным преимуществом биоэнергии является возможность ее хранения и компенсации колебаний ветровой и солнечной энергии.

Недостатки биоэнергетики особенно ярко проявляются при выращивании биомассы. Сельскохозяйственные земли, используемые для выращивания энергетических культур, больше не могут использоваться для производства продуктов питания и кормов. Растущий спрос на биомассу приводит к изменению землепользования. В долгосрочной перспективе эта конкуренция может, помимо прочего, привести к повышению цен на сельскохозяйственную продукцию.

Кроме того, биомасса является наименее эффективным способом использования возобновляемой энергии. Ее эффективность (т.е. количество энергии, производимой на заданной площади) составляет от 0,5 до 1%. Эффективность солнечного модуля составляет около 20%. Ветровая и солнечная энергия значительно превосходят биомассу по эффективности использования площади.

Доля возобновляемых источников энергии в общем объеме производства электроэнергии в Германии в 2020 и 2021 годах – Изображение: Xpert.Digital

Статистика показывает долю возобновляемых источников энергии в общем объеме производства электроэнергии в Германии в 2020 и 2021 годах. В 2021 году около 7,5% от общего объема производства электроэнергии в Германии приходилось на биомассу.

Доля возобновляемых источников энергии в общем объеме производства электроэнергии в Германии в 2020 году

• Ветровая энергия (наземная) – 18,40%
• Фотовольтаика – 8,60 %
• Биомасса – 7,80 %
• Ветроэнергетика (морская) – 4,80 %
• Гидроэнергетика – 3,30 %
• Муниципальные отходы – 1 %
• Геотермальная энергия – 0,04 %

Доля возобновляемых источников энергии в общем объеме производства электроэнергии в Германии в 2021 году*

• Ветровая энергия (наземная) – 15,80%
• Фотовольтаика – 8,80 %
• Биомасса – 7,50 %
• Ветроэнергетика (морская) – 4,30 %
• Гидроэнергетика – 3,40 %
• Муниципальные отходы – 1 %
• Геотермальная энергия – 0,03 %

*Предварительный.

Полупрозрачные солнечные модули уже используются в научно-исследовательском центре "Образцовый регион агрофотовольтаика Баден-Вюртемберг".

Более подробная информация здесь:

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

С помощью нашего удобного онлайн-планировщика солнечных систем вы можете спроектировать свою индивидуальную солнечную систему. Независимо от того, нужна ли вам солнечная система для дома, бизнеса или сельского хозяйства, наш планировщик позволит вам учесть ваши конкретные требования и разработать индивидуальное решение.

Процесс планирования прост и интуитивно понятен. Вам нужно лишь ввести необходимую информацию. Наш планировщик учтет эти данные и создаст индивидуальную солнечную систему, отвечающую вашим потребностям. Вы можете опробовать различные варианты и конфигурации, чтобы найти оптимальную солнечную систему для ваших задач.

Кроме того, вы можете сохранить свой план для последующего просмотра или поделиться им с другими. Наша служба поддержки клиентов также готова ответить на любые вопросы и оказать помощь, чтобы ваша солнечная система была спланирована оптимально.

Воспользуйтесь нашим планировщиком солнечных систем, чтобы спроектировать индивидуальную солнечную систему для наиболее распространенных применений и ускорить переход к чистой энергии. Начните прямо сейчас и сделайте важный шаг к устойчивому развитию и энергетической независимости!

Планировщик солнечных энергосистем для наиболее распространенных применений: спланируйте свою солнечную энергосистему онлайн здесь - Изображение: Xpert.Digital

Более подробная информация здесь:

• Планировщик солнечных энергосистем

Наша опытная команда поможет вам оптимизировать ваши здания, чтобы снизить энергопотребление и внедрить устойчивое энергосбережение с помощью фотоэлектрических систем. Мы анализируем ваши индивидуальные потребности и разрабатываем концепции, которые являются экономически и экологически обоснованными. Будь то энергоэффективная реконструкция существующих зданий или строительство новых энергоэффективных сооружений, мы готовы помочь. Промышленные предприятия, торговые здания и муниципальные объекты могут снизить затраты на электроэнергию, минимизировать воздействие на окружающую среду и одновременно повысить комфорт и эффективность своих зданий благодаря нашим индивидуальным решениям.

Здесь вы найдете советы и решения 👈🏻

Мы предлагаем всестороннюю поддержку частным домовладельцам в вопросах энергоэффективной реконструкции и нового строительства зданий с использованием фотоэлектрических систем. Наша опытная команда готова помочь вам с консультациями, планированием и внедрением экологически чистых энергетических решений. Мы анализируем ваше энергопотребление, выявляем потенциальные возможности экономии и разрабатываем индивидуальные концепции для повышения энергоэффективности. От улучшения теплоизоляции зданий и установки энергоэффективных окон и дверей до монтажа фотоэлектрических и солнечных тепловых систем – мы шаг за шагом поможем вам сделать ваш дом более энергоэффективным и экологичным. Доверьтесь нашему опыту и воспользуйтесь многочисленными преимуществами энергоэффективной реконструкции и использования возобновляемых источников энергии. Вместе мы создадим устойчивое будущее для вашего дома.

Свяжитесь с нами 👈🏻

Возобновляемые источники энергии – Производство электроэнергии в Германии по источникам энергии в 2011 и 2021 годах – Изображение: Xpert.Digital

Производство биомассы

В 2011 году на биомассу приходилось 25,88% валового производства электроэнергии только из возобновляемых источников (124,02 тераватт-часа/ТВт·ч). В 2021 году общий объем производства электроэнергии из возобновляемых источников достиг 238 ТВт·ч. Это представляет собой увеличение почти на 92% за 10 лет. Доля биомассы, которая составляла 25,88% в 2011 году, снизилась до 18,45% в 2021 году.

Выработка электроэнергии ветряными турбинами

Наземная ветроэнергетика также значительно увеличила выработку электроэнергии. Это объясняется ростом установленной мощности, особенно в период с 2014 по 2017 год. Однако темпы роста значительно снизились в последние годы. Рынок морских ветротурбин также в последнее время подвержен значительным колебаниям.

Производство возобновляемой энергии (ВИЭ) на электростанциях по всему миру

Во всем мире установленная мощность электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии, ежегодно увеличивается. В последнее время наибольшая установленная мощность наблюдалась в Азии. На Европу приходилось чуть менее половины установленной мощности Азии. Среди электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии, гидроэнергетика является источником энергии с наибольшей установленной мощностью в мире.

Валовая выработка электроэнергии из возобновляемых источников в Германии по видам энергии в годовом сравнении за 2011 год

• Энергия наземных ветроэлектростанций – 49,20 тераватт-часов
• Фотоэлектрические системы – 19,60 тераватт-часов
• Биомасса – 32,10 в тераватт-часах
• Морская ветроэнергетика – 0,60 тераватт-часов
• Гидроэнергетика* – 17,70 тераватт-часов
• Бытовые отходы** – 4,80 тераватт-часов
• Геотермальная энергия – 0,02 тераватт-часа

Валовая выработка электроэнергии из возобновляемых источников в Германии по видам энергии в годовом сравнении за 2021 год

• Наземная ветроэнергетика – 92 тераватт-часа
• Фотоэлектрические системы – 51,20 тераватт-часов
• Биомасса – 43,90 в тераватт-часах
• Морская ветроэнергетика – 25,30 тераватт-часов
• Гидроэнергетика* – 19,70 тераватт-часов
• Бытовые отходы** – 5,70 тераватт-часов
• Геотермальная энергия – 0,20 тераватт-часов

* Выработка электроэнергии на гидроэлектростанциях руслового и накопительного типа, а также выработка электроэнергии из естественного притока на гидроаккумулирующих электростанциях.
** Выработка электроэнергии только из биогенной фракции твердых бытовых отходов (приблизительно 50 процентов).

Несмотря на то, что за последние 10 лет развитие биомассы замедлилось и её вытеснила фотоэлектрическая энергетика, её хранение и доступность остаются важнейшим преимуществом перед фотоэлектрической энергетикой, которое необходимо и дальше развивать. Всем заинтересованным сторонам ясно, что масштабы использования биомассы не могут быть такими же, как масштабы производства солнечной энергии. Однако значительный прогресс в использовании биомассы всё ещё возможен, особенно в расширении существующего потенциала.

Даже агровольтаика не может компенсировать недостаток эффективного хранения энергии. По сравнению с биомассой, нет сопоставимых масштабов хранения энергии с точки зрения положительного воздействия на окружающую среду. Короче говоря, хранение биомассы всегда будет дешевле, чем хранение энергии, что также отражается в оценке воздействия на окружающую среду. Воздействие хранения энергии на окружающую среду положительно только в том случае, если энергия, затраченная на его производство, экономится в процессе использования.

Сочетание и расширение функциональных возможностей биомассы с агрофотовольтаикой приводит к уплотнению и увеличению потенциала для выработки электроэнергии в сельском хозяйстве!

Благодаря прозрачным солнечным модулям сельские районы с активным сельским хозяйством получают доступ к расширенному и экономически эффективному источнику энергии. Это относится к территориям, которые являются плодородными и ценными для сельского хозяйства землями и не могут быть использованы для выработки фотоэлектрической энергии, например, с помощью наземных систем.

Прозрачные солнечные модули, пропускающие свет, позволяют вырабатывать электроэнергию и одновременно способствуют выращиванию растений.

Ситуация иная для установок, также известных как наземные солнечные электростанции, солнечные электростанции открытого типа или солнечные парки. Необходимым условием для таких установок является невозможность прибыльного сельскохозяйственного производства на этих территориях. Это «неблагополучные районы», где сложные природные условия ведения сельского хозяйства, обусловленные высотой над уровнем моря, уклоном местности, климатическими условиями, доступностью или низким качеством почвы, с большей вероятностью приведут к прекращению сельскохозяйственной деятельности, чем в благополучных районах. Неблагополучные районы подразделяются на горные районы, районы с неблагоприятными сельскохозяйственными условиями и небольшие территории.

Состав и плодородие почвы (почвенные баллы) также играют важную роль. Сюда входит сравнительная сельскохозяйственная стоимость (СНС). Она представляет собой приблизительную сельскохозяйственную или садоводческую рентабельность хозяйства в соответствии с Законом об оценке пахотных земель, принятым 16 октября 1934 года. Расчеты СНС учитывают такие факторы, как плодородие почвы, общее состояние почвы, качество почвы, климатические условия и орошение.

Если эти факторы и состояние почвы будут оценены положительно, и, следовательно, разрешение на строительство солнечной электростанции или наземной фотоэлектрической системы на этих пригодных для использования сельскохозяйственных землях будет отклонено, то агровольтаика станет интересной альтернативой и более эффективным решением. Такой подход, по сути, позволяет удвоить использование сельскохозяйственных земель.

Агрофотовольтаика для сельского хозяйства и энергетического перехода – Изображение: Xpert.Digital / affendi shahidan|Shutterstock.com

В связи с этим:

• Агрофотоэлектрические системы / AgriPV: огромные возможности агрофотовольтаики для сельского хозяйства и энергетического перехода

Стандартизация Закона о возобновляемых источниках энергии (ЗЭИ) создала в Германии условия для широкого строительства агровольтаических (агрофотовольтаических) систем и соответствующей компенсации за их выработку. Этот сдвиг в мышлении крайне необходим, поскольку он позволяет максимально эффективно использовать земельные ресурсы для дальнейшего расширения фотоэлектрической энергетики. В противном случае, достижение целевых показателей по развитию солнечной энергетики в Европе в рамках энергетического перехода окажется невозможным. Двойное использование сельскохозяйственных земель является решающим фактором для Германии в достижении цели по четырехкратному увеличению объемов фотоэлектрических установок до 215 гигаватт к 2030 году всего за семь лет. За последние 25 лет было установлено около 54 ГВт мощностей.

Одним из главных преимуществ децентрализованных агровольтаических систем является то, что значительная часть вырабатываемой ими электроэнергии часто используется локально, а подключение к сети, как правило, не требует масштабного расширения сети, необходимого для других наземных систем. В настоящее время сформировались две различные системы.

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 👈🏻