Справочник по проектам агрофотовольтаики (AgriPV) – повышение урожайности до 60 процентов – Изображение: Xpert.Digital
Справочник по агрофотоэлектрическим проектам: возможности и проблемы солнечной энергетики в сельском хозяйстве
В последние годы все больше внимания уделяется потенциалу агрофотовольтаических (AgriPV) проектов. AgriPV сочетает использование энергии в сельском хозяйстве с производством солнечной энергии, что может не только увеличить урожайность, но и внести вклад в глобальный энергетический переход. Европейская ассоциация солнечной энергетики SolarPower Europe в сотрудничестве с сельскохозяйственным сектором разработала всеобъемлющее руководство, в котором подробно описаны возможности, преимущества и проблемы этой технологии для сельского хозяйства.
Преимущества и возможности агрофотовольтаики
Повышение урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение качества почвы
Агрофотоэлектрические системы потенциально позволяют увеличить урожайность до 60 процентов – впечатляющая цифра, которая зависит от вида культуры, сезона, регионального климата и специфических условий фотоэлектрических систем. Солнечные панели защищают растения от экстремальных погодных условий, что может привести к более стабильной урожайности. Под солнечными панелями создается микроклимат, защищающий почву от чрезмерного солнечного света и регулирующий температуру почвы. В холодные периоды температура почвы может повышаться до 7 градусов Цельсия, а в теплые – понижаться до 6 градусов Цельсия. Такая регулировка температуры положительно влияет на качество почвы и способствует жизнеспособности растений.
Увеличение накопления углерода и удержания воды
Еще одно преимущество агрофотоэлектрических систем — увеличение накопления углерода в почве до 80 процентов, особенно в проектах на пастбищах. Это активно способствует защите климата, поскольку связанный в почве углерод в долгосрочной перспективе выводится из круговорота. Агрофотоэлектрические проекты также способствуют удержанию влаги. Междурядные и приподнятые фотоэлектрические системы могут увеличить удержание влаги на 20–30 процентов, что является решающим фактором в условиях растущего дефицита воды.
Содействие биоразнообразию и увеличению численности опылителей
Еще одним положительным побочным эффектом является увеличение численности опылителей вблизи фотоэлектрических систем. Исследования показывают увеличение активности опылителей в агрофотоэлектрических проектах до 60 процентов. Это не только поддерживает производство растений, но и способствует сохранению биоразнообразия.
Дополнительные источники дохода для фермеров
Агрофотоэлектрические системы предлагают фермерам привлекательные дополнительные источники дохода. К ним относятся арендные платежи от разработчиков проектов и прямое предоставление сельскохозяйственной инфраструктуры. Во многих случаях агрофотоэлектрические системы также снижают затраты на электроэнергию для фермерских хозяйств. Устанавливая солнечные панели на пахотных землях, в теплицах или на пастбищах, фермеры могут получать стабильный дополнительный доход и снижать свои эксплуатационные расходы.
Кроме того, в справочнике представлены различные бизнес-модели и источники дохода. К ним относятся модели лизинга, операционные модели и гибридные структуры, объединяющие интересы фермеров и инвесторов. Фермер может либо выступать в качестве собственника системы, либо сдавать свою землю в аренду компаниям, которые эксплуатируют фотоэлектрические системы и реализуют произведенную электроэнергию.
Прототипы и примеры применения
В справочнике описаны десять прототипов агрофотоэлектрических систем, адаптированных к различным сельскохозяйственным районам и типам землепользования. Эти прототипы включают в себя применение на пахотных и многолетних культурах, постоянных пастбищах, в теплицах и на крытых площадках с установленными на высоте фотоэлектрическими системами. Каждый прототип сопровождается обоснованием экономической целесообразности, описывающим экономические выгоды, влияние на сельское хозяйство и окружающую среду, а также примером из практики. Разнообразие этих прототипов позволяет внедрять агрофотоэлектрические системы практически во всех сельскохозяйственных условиях, от интенсивного земледелия до экстенсивного выпаса скота.
Одним из примеров такого прототипа является интеграция фотоэлектрических (ФЭ) систем в теплицы. Эти системы защищают растения от экстремальных погодных условий, одновременно обеспечивая эффективный способ удовлетворения собственных энергетических потребностей теплицы. Другой прототип предполагает использование надземных систем на пастбищах, позволяющих животным охлаждаться в тени модулей, а фермер получает дополнительный доход.
Рамочные условия и политическая поддержка
Для широкого внедрения агрофотоэлектрических систем необходима соответствующая политическая поддержка. В руководстве отмечается, что агрофотоэлектрические системы могут быть успешными во всех областях только при условии создания четких правовых рамок, способствующих интеграции сельского хозяйства и возобновляемых источников энергии. К ним относятся, среди прочего, упрощение процедур подключения к сети и выдачи разрешений. Расширение сотрудничества между министерствами сельского хозяйства и энергетики могло бы способствовать разработке подходящей правовой базы.
Организация Solarpower Europe обращается к политикам с призывом обеспечить фермерам, использующим агрофотоэлектрические системы, доступ к прямым выплатам в рамках Единой сельскохозяйственной политики (CAP). Эти выплаты являются жизненно важным источником дохода для многих фермеров, и их предоставление не должно быть поставлено под угрозу в связи с внедрением фотоэлектрических систем на сельскохозяйственных землях.
Еще один важный момент — введение специальных стимулов для фермеров, участвующих в проектах агрофотовольтаики. Это могут быть налоговые льготы, субсидии на установку фотоэлектрических систем или специальные программы поддержки. Крайне важно также улучшить сбор и анализ данных для оценки воздействия агрофотовольтаики на окружающую среду. Это включает в себя систематический сбор данных о поглощении углерода, удержании воды и биоразнообразии в проектах агрофотовольтаики.
Проблемы и решения
Несмотря на многочисленные преимущества и возможности агровольтаики, существуют и проблемы, которые нельзя игнорировать. Ключевой проблемой является землепользование. В густонаселенных странах, таких как Германия, доступ к подходящим сельскохозяйственным землям ограничен. Поэтому комплексное планирование и тщательная оценка использования сельскохозяйственных и энергетических ресурсов имеют важное значение.
Ещё одной проблемной областью являются высокие первоначальные инвестиции, необходимые для установки фотоэлектрических систем. Несмотря на многообещающие долгосрочные экономические выгоды, многим фермерам не хватает необходимого стартового капитала для самостоятельной реализации проектов в области агрофотовольтаики. Государственные программы финансирования и варианты финансирования могли бы помочь решить эту проблему.
Перспективы и потенциал развития агрофотовольтаики в будущем
Агрофотовольтаика имеет потенциал стать ключевой технологией для устойчивого сельского хозяйства будущего. Эта технология не только предоставляет возможность сделать фермы более устойчивыми к колебаниям климата, но и может внести значительный вклад в энергетический переход. С учетом растущего спроса на возобновляемые источники энергии и одновременной необходимости оптимизации использования сельскохозяйственных земель, агрофотовольтаика имеет многообещающее будущее.
Для полной реализации потенциала агрофотовольтаики крайне важно, чтобы фермерские хозяйства были обеспечены необходимой информацией и инструментами. Фермеры должны получать четкую информацию о технических и экономических аспектах проектов агрофотовольтаики, а также иметь доступ к консультациям и поддержке. Предоставление всеобъемлющего руководства, подобного тому, что предлагает Solarpower Europe, вносит значительный вклад в просвещение фермеров о возможностях агрофотовольтаики и облегчает им внедрение этой инновационной технологии.
Солнечная энергия на сельскохозяйственных землях
Агро-фотоэлектрические системы — это больше, чем просто технология для выработки солнечной энергии на сельскохозяйственных землях; это инновационный подход, сочетающий сельское хозяйство и производство энергии, вносящий тем самым решающий вклад в устойчивое развитие. Предоставляя фермерам возможность использовать свои земли как для сельского хозяйства, так и для производства энергии, они могут диверсифицировать свои источники дохода, одновременно снижая воздействие своей деятельности на окружающую среду.
Однако будущее агрофотовольтаики в значительной степени зависит от политических условий, экономических стимулов и готовности фермеров принять эту новую форму сельского хозяйства. Если эти условия будут соблюдены, агрофотовольтаика может стать важнейшей опорой устойчивого сельского хозяйства и энергетического перехода.
В связи с этим:
Проекты в области агрофотовольтаики (AgriPV): возможности и проблемы для сельского хозяйства
Агрофотовольтаика (AgriPV) представляет собой перспективную инновацию, сочетающую производство возобновляемой энергии с сельскохозяйственным производством. Эта технология позволяет использовать сельскохозяйственные земли как для производства продуктов питания, так и для выработки солнечной энергии. В сотрудничестве с сельскохозяйственным сектором организация SolarPower Europe разработала всеобъемлющее руководство, в котором изложены преимущества, проблемы и потенциал этой технологии. В данной статье более подробно рассматривается это руководство, а также представлена дополнительная информация и перспективы развития AgriPV.
Преимущества агрофотовольтаики
Одним из наиболее значительных преимуществ агрофотовольтаики является потенциал существенного увеличения урожайности сельскохозяйственных культур. В руководстве подчеркивается, что при определенных условиях возможно увеличение урожайности до 60 процентов. Это увеличение зависит от множества факторов, включая тип выращиваемых культур, сезон, региональный климат и конкретную фотоэлектрическую систему. Например, фотоэлектрические модули могут обеспечивать затенение, защищая растения от сильной жары, что особенно полезно в жаркие летние месяцы. В то же время температура почвы может повышаться до 7 градусов Цельсия в более холодные периоды, способствуя росту в прохладные месяцы. И наоборот, в более теплые периоды температура почвы может снижаться до 6 градусов Цельсия благодаря затенению модулями, что также может положительно влиять на рост растений.
Еще одним существенным преимуществом является улучшение качества почвы. Согласно руководству, фотоэлектрические проекты на пастбищах могут привести к увеличению запасов углерода в почве до 80 процентов. Это увеличение запасов углерода не только способствует повышению плодородия почвы, но и играет важную роль в борьбе с изменением климата, поскольку больше углерода связывается в почве.
Кроме того, в междурядных и приподнятых фотоэлектрических системах наблюдается увеличение влагоудержания на 20–30 процентов. Эти системы позволяют почве накапливать больше воды, что особенно полезно в регионах с нерегулярными осадками или длительными засушливыми периодами. Также в одном из проектов было отмечено увеличение численности опылителей на 60 процентов. Опылители, такие как пчелы, необходимы для многих сельскохозяйственных культур, и увеличение их численности может также привести к повышению урожайности.
Экономические выгоды для фермеров
Помимо экологических преимуществ, агрофотовольтаика (AgriPV) также открывает значительные экономические возможности для фермеров. В этом руководстве описаны различные способы получения фермерами дополнительного дохода посредством агрофотовольтаических проектов. Один из вариантов — получение арендных платежей от застройщиков, желающих установить фотоэлектрические системы на их земле. Эти арендные платежи могут обеспечить стабильный источник дохода и помочь фермерам диверсифицировать свои финансовые риски.
Дополнительное экономическое преимущество возникает благодаря непосредственному обеспечению сельскохозяйственной инфраструктуры разработчиками фотоэлектрических систем. Это может включать, например, строительство ирригационных систем или водохранилищ, что выгодно фермерам и снижает их производственные затраты.
И наконец, фермеры могут снизить свои затраты на электроэнергию, используя вырабатываемую ими солнечную энергию, или даже подавать излишки электроэнергии в сеть, получая таким образом дополнительный доход. Это представляет собой значительное преимущество, особенно в условиях роста цен на энергоносители.
Различные модели и прототипы
В справочнике представлены различные модели собственности, структуры бизнеса и источники дохода для агровольтаики. В нем описаны десять различных прототипов, адаптированных к различным типам сельскохозяйственных земель. Эти прототипы включают проекты на пахотных землях, многолетних культурах, таких как сады или виноградники, и постоянных пастбищах. Также рассматриваются участки с приподнятыми фотоэлектрическими системами или промежуточными системами с выпасом скота или без него.
Особое внимание уделяется экологическим инициативам в области фотовольтаики и установке фотоэлектрических систем в теплицах или на сельскохозяйственных постройках, таких как амбары или конюшни. Такое разнообразие моделей демонстрирует, что агрофотовольтаика может гибко адаптироваться к различным сельскохозяйственным условиям.
В отчете представлено подробное обоснование экономической целесообразности каждого прототипа, анализирующее как его экономическое, так и экологическое воздействие на сельское хозяйство. Кроме того, в справочник включены примеры успешных проектов из различных регионов Европы, которые служат практическими иллюстрациями.
Проблемы и необходимые рамочные условия
Несмотря на многочисленные преимущества, реализация проектов в области агрофотовольтаики также сопряжена с трудностями. Ключевая проблема заключается в обеспечении фермеров необходимыми инструментами и стимулами для участия в таких проектах. Это включает, помимо прочего, упрощение подключения солнечных электростанций к сети и оптимизацию процедур планирования и получения разрешений.
Еще один важный момент — внедрение схем вознаграждения, призванных способствовать тесному сотрудничеству между сельским хозяйством и возобновляемыми источниками энергии. «Чтобы в полной мере использовать потенциал агросолнечной энергетики, — говорится в руководстве, — мы должны обеспечить фермеров инструментами и стимулами для участия». Для этого необходимы четкие правила и поддержка со стороны политиков.
В связи с этим организация SolarPower Europe призывает политиков уточнить, будут ли фермеры, использующие агрофотоэлектрические системы, по-прежнему иметь доступ к прямым выплатам в рамках Единой сельскохозяйственной политики (CAP). Это крайне важный момент для многих фермеров в Европе, поскольку эти выплаты часто составляют значительную часть их дохода.
Кроме того, организация SolarPower Europe призывает к предоставлению фермерам конкретных стимулов для участия в агрофотоэлектрических проектах, а также к улучшению сбора данных об их влиянии на поглощение углерода, удержание воды и биоразнообразие. Надежная база данных имеет решающее значение для оценки и оптимизации долгосрочного успеха таких проектов.
Взаимовыгодная ситуация как для сельского хозяйства, так и для энергетического сектора
В условиях растущего давления на сельскохозяйственные земли из-за увеличения численности населения и изменения климата, эта технология предлагает способ устойчивой интенсификации сельского хозяйства без дополнительного использования земель.
Сельскохозяйственная фотоэлектрическая энергетика может сыграть ключевую роль, особенно в регионах с интенсивным солнечным излучением, таких как Южная Европа или Африка. Здесь солнечные электростанции могли бы не только способствовать выработке электроэнергии, но и помочь смягчить проблему нехватки воды, одновременно повышая урожайность сельскохозяйственных культур.
В целом, справочник SolarPower Europe убедительно демонстрирует, что агрофотовольтаика представляет собой взаимовыгодную ситуацию как для сельского хозяйства, так и для энергетического сектора – при условии создания соответствующих политических рамок и оказания фермерам достаточной поддержки в реализации таких проектов.
Сочетание экологических преимуществ, таких как улучшенное удержание воды и накопление углерода, а также экономических преимуществ, таких как дополнительные источники дохода, делает AgriPV перспективным решением для более устойчивого будущего в сельском хозяйстве.
Подходит для:
- Двойной сбор урожая под солнцем с помощью агрофотоэлектрических систем: синергия агрофотоэлектрических систем и современного сельского хозяйства
- Агрофотоэлектрическая установка в BW (Ба-Вю): Третья пилотная установка в модельном регионе. Выращивание ягод с помощью фотоэлектрических систем с замкнутым водным циклом.