- Wprowadzenie
- Jak Działa Agriwoltaika?
- Jak Agriwoltaika Tworzy Podwójne Korzyści Ekonomiczne?
- Jak Wybrać Odpowiednie Produkty PV dla Farm?
- Jak Polityki Wspierają Agriwoltaikę
- Podsumowanie
Wprowadzenie
Agriwoltaika, jako innowacyjne rozwiązanie energetyczne, szybko rozwija się na całym świecie, udowadniając swoją znaczącą skuteczność w rolnictwie. Agriwoltaika nie tylko oferuje rozwiązanie oszczędzające energię, ale także przynosi wymierne korzyści ekonomiczne rolnikom. Instalując systemy PV na polach, pastwiskach i w szklarniach, rolnicy mogą wykorzystywać energię słoneczną, zwiększać efektywność wykorzystania ziemi i podnosić dochody.
Jak Działa Agriwoltaika?
Systemy agriwoltaiczne przekształcają energię słoneczną w elektryczność za pomocą paneli słonecznych, podczas gdy ziemia pod nimi pozostaje przeznaczona do produkcji rolnej. Typowy system agriwoltaiczny składa się z paneli słonecznych, struktur montażowych, inwerterów i kabli. Panele słoneczne są często instalowane na podwyższonych strukturach nad polem, aby zapewnić odpowiednią ilość światła i deszczu dla roślin. Na przykład panele zamontowane na wysokości 3-4 metrów umożliwiają przepuszczalność światła na poziomie 15-30%, zapewniając, że wzrost roślin nie jest zakłócony. System ten uzupełnia produkcję rolną i zapewnia rolnikom dodatkowy dochód, jednocześnie zwiększając plony. Badania wskazują, że systemy agriwoltaiczne mogą zwiększyć dochody rolników o 20-30% w niektórych obszarach, co czyni agriwoltaikę skuteczną metodą na zwiększenie dochodów rolników i promowanie energii odnawialnej.
Jak Agriwoltaika Tworzy Podwójne Korzyści Ekonomiczne?
Wraz z rosnącym globalnym zapotrzebowaniem na rozwój zrównoważony i energię zieloną, agriwoltaika zapewnia rolnictwu czyste, odnawialne źródło energii, jednocześnie przynosząc znaczące korzyści ekonomiczne, poprawiając warunki wzrostu roślin i zwiększając efektywność wykorzystania ziemi. Konkretnie, agriwoltaika tworzy wartość dla rolników na dwa główne sposoby: oszczędzając koszty energii oraz generując stabilny dochód poprzez sprzedaż energii elektrycznej i optymalizację warunków wzrostu roślin w celu poprawy plonów.
1. Dochód z Energii: Oszczędności na Kosztach Energii i Sprzedaży Energii Elektrycznej
Oszczędności na Kosztach Energii
Jedną z głównych zalet agriwoltaiki jest jej zdolność do redukcji kosztów energii dla rolników. W tradycyjnym rolnictwie wiele gospodarstw wymaga dużych ilości energii do codziennych operacji, takich jak nawadnianie, ogrzewanie szklarni, chłodzenie oraz użycie maszyn rolniczych. Na przykład, uprawy w szklarni mają wysokie zapotrzebowanie na energię, szczególnie w zimniejszych sezonach, podczas gdy pompy wodne i systemy nawadniające w obszarach narażonych na suszę zużywają znaczną ilość energii elektrycznej, co sprawia, że energia staje się dużym wydatkiem dla gospodarstw rolnych.
Przekształcając energię słoneczną w elektryczność, rolnicy mogą wykorzystać tę energię do zaspokojenia swoich codziennych potrzeb rolniczych, zmniejszając zależność od zewnętrznych sieci energetycznych. Autokonsumpcja zmniejsza zależność rolników od tradycyjnych sieci energetycznych, szczególnie w regionach o wysokich kosztach energii, co jest kluczowe dla działalności rolniczej. Systemy agrivoltaiczne zapewniają stabilne źródło energii, redukują koszty energii i zmniejszają zależność od paliw kopalnych, pomagając rolnikom osiągnąć autonomię energetyczną i zrównoważoną produkcję.
Sprzedaż Energii Elektrycznej
Oprócz oszczędności na kosztach energii, systemy agrivoltaiczne oferują dodatkowe źródła dochodów. Wiele krajów europejskich wprowadziło polityki subwencyjne, zachęcając rolników do sprzedaży nadmiarowej energii do sieci publicznej. W regionach słonecznych systemy agrivoltaiczne mogą generować dużą ilość energii, pozwalając rolnikom na długoterminowy, stabilny dochód ze sprzedaży nadmiaru energii za pomocą umów PPA (Power Purchase Agreement) oraz korzystanie z rządowych subwencji, co pomaga rolnikom zarządzać niepewnościami produkcyjnymi i wahania rynku.
Polityki net metering w wielu krajach europejskich, takich jak Niemcy, Włochy, Francja i Holandia, pozwalają rolnikom otrzymywać pełną rekompensatę za sprzedaną energię elektryczną, na podstawie cen rynkowych w czasie konsumpcji, co pozwala uzyskać wyższe zwroty ekonomiczne.
2. Zyski z Produkcji Rolnej: Poprawa Środowiska i Jakości Upraw
Poprawa Środowiska Upraw
Agriwoltaika zapewnia częściowy cień, redukując ciepło i intensywne nasłonecznienie, co bezpośrednio poprawia warunki wzrostu roślin. W obszarach o ekstremalnym upale i suszy, rośliny często doświadczają stresu cieplnego i niedoboru wody. Agriwoltaika pomaga utrzymać wilgoć w glebie i zmniejsza parowanie, zmniejszając zapotrzebowanie na nawadnianie i chroniąc zasoby wodne. Dodatkowo, systemy agrivoltaiczne przynoszą korzyści uprawom w szklarniach, dostarczając energię do kontroli klimatu, oświetlenia i wentylacji, jednocześnie optymalizując intensywność światła, aby stworzyć idealne warunki do wzrostu.
Poprawa Jakości i Plonów Upraw
Agriwoltaika poprawia warunki wzrostu, co prowadzi do lepszej jakości i wyższych plonów. Dzięki regulowaniu temperatury i wilgotności, systemy agrivoltaiczne tworzą stabilne środowisko dla roślin, poprawiając ich zdrowie i produktywność. W przypadku szklarni, energia z agrivoltaiki wspomaga systemy temperatury i oświetlenia, pomagając optymalizować warunki wzrostu. Na przykład, niektóre rośliny, takie jak winogrona i pomidory, wymagają specyficznych warunków świetlnych. Agriwoltaika może dostosować intensywność światła w określonych okresach, poprawiając jakość, skracając cykle wzrostu i zwiększając ogólne plony. Dodatkowo, agriwoltaika podnosi wartość produktów rolnych, umożliwiając rolnikom uprawę bardziej wartościowych roślin, takich jak warzywa i owoce organiczne, co dalej zwiększa dochody gospodarstw rolnych. Uprawy wysokiej jakości zazwyczaj osiągają wyższe ceny rynkowe, podnosząc ogólny dochód rolników.
Poprawa Efektywności Wykorzystania Ziemi
Agriwoltaika pozwala na podwójne wykorzystanie ziemi, instalując panele słoneczne na polach lub pastwiskach, umożliwiając zarówno produkcję rolną, jak i generację energii. W tradycyjnym rolnictwie wykorzystanie ziemi jest zazwyczaj ograniczone do produkcji rolniczej. Agriwoltaika pozwala na wykorzystanie tej samej ziemi do rolnictwa i produkcji energii, zwiększając produktywność ziemi. Dla gospodarstw rolnych z ograniczoną powierzchnią, szczególnie tych uprawiających rośliny o wysokiej wartości lub hodujących zwierzęta, model podwójnego wykorzystania maksymalizuje produktywność ziemi.
Jak Wybrać Odpowiednie Produkty PV dla Farm?
Wybór odpowiednich produktów PV zapewnia efektywną pracę systemu i maksymalizuje zwroty ekonomiczne. Kluczowe czynniki to:
1.Wielkość Farmy i Potrzeby Energetyczne
Wielkość farmy i potrzeby energetyczne mają bezpośredni wpływ na wybór systemu PV. Małe farmy mogą potrzebować systemów o mocy 5-10 kW, podczas gdy duże farmy lub szklarnie mogą wymagać wyższej mocy. Systemy agrivoltaiczne zazwyczaj mieszczą się w zakresie od 20 kW do 1 MW, aby zaspokoić różne potrzeby.
2.Lokalizacja Geograficzna i Warunki Nasłonecznienia
Warunki nasłonecznienia wpływają na wydajność systemu PV. W słonecznych regionach potrzeba mniej paneli, podczas gdy w miejscach z słabszym nasłonecznieniem konieczne są panele o wysokiej efektywności. Panele bifacjalne są odpowiednie do maksymalizacji produkcji energii w zmiennych warunkach świetlnych, szczególnie korzystne w regionach o zmieniającym się nasłonecznieniu.
3.Typ i Technologia Paneli PV
Różne technologie PV wpływają na efektywność systemu i jego długoterminową wydajność. Technologie wysokiej efektywności, takie jak panele HJT i N-TOPCon, oferują wysoką wydajność konwersji i odporność na ciepło, co czyni je odpowiednimi do zastosowań rolniczych.
Panele HJT mają unikalną konstrukcję w technologii heterojonction, tworząc cienką warstwę między krystalicznym i amorficznym silikonem, zmniejszając wady powierzchniowe i osiągając wydajność konwersji do 25%. Ich konstrukcja bifacjalna pochłania światło z obu stron, dostarczając 10-35% więcej energii z tyłu w porównaniu do PERC lub TopCon, co jest idealne do maksymalnego wykorzystania ziemi. Niska degradacja zapewnia stabilną wydajność, zaledwie 11,1% degradacji przez 30 lat.
Panele N-TOPCon wykorzystują zaawansowaną technologię kontaktu pasywnego, zmniejszając rekombinację ładunków i zwiększając wydajność konwersji do 28,7%, znacznie wyższą niż w przypadku tradycyjnej technologii PERC. Bifacialność powyżej 85% dodatkowo zwiększa efektywność wykorzystania ziemi. W warunkach słabego światła, wydajność prądowa ogniw N-TOPCon jest o 0,5-1,0% wyższa niż w przypadku PERC, co sprawia, że są one idealne do trudnych warunków klimatycznych.
4.Koszt i ROI
Panele o wysokiej efektywności mają wyższy koszt początkowy, ale ich wyższa efektywność energetyczna i długowieczność prowadzą do wyższych zwrotów w długim okresie. Wybór trwałych paneli zapewnia rolnikom stabilne źródło energii, zmniejszenie kosztów utrzymania i krótszy okres zwrotu z inwestycji. Systemy wykorzystujące zaawansowane panele PV mają zazwyczaj okres zwrotu z inwestycji wynoszący 5-7 lat, w porównaniu do 8-10 lat dla tradycyjnych systemów.
Jak Polityki Wspierają Agriwoltaikę
Powszechne zastosowanie agriwoltaiki jest wynikiem zarówno postępów technologicznych, jak i wsparcia politycznego. W Europie wiele krajów promuje agriwoltaikę poprzez hojne subwencje i zachęty, pomagając rolnikom obniżyć koszty początkowe inwestycji i zapewniając stabilne zwroty.
We Francji, ustawa 2024-318, wydana w kwietniu 2024, określa warunki instalacji systemów PV na terenach rolnych, zapewniając co najmniej 90% plonów na hektar oraz ograniczając powierzchnię systemu PV do 40% powierzchni użytków rolnych. Dodatkowo, systemy PV nie mogą negatywnie wpływać na potencjał gleby i powinny utrzymywać utratę plonów poniżej 10%.
Zrewidowana ustawa o odnawialnych źródłach energii (EEG) w Niemczech z 2023 roku zapewnia stałe taryfy dla projektów agrivoltaicznych, subwencjonując 0,06-0,10 EUR/kWh w pierwszych 20 latach, w zależności od wielkości projektu i lokalizacji. Dla projektów agrivoltaicznych w szklarniach wyższe subwencje zachęcają rolników do zasilania szklarni.
Włoski program przetargowy dla agriwoltaiki subsydiuje do 500 MW projektów rocznie, oferując 0,05-0,08 EUR za kWh w zależności od wielkości projektu i technologii. Polityki ograniczają pokrycie panelami PV do 40% użytków rolnych i ograniczają utratę plonów do 5%.
Wielu krajach europejskich wdrożono również polityki net metering, optymalizując rekompensatę za sprzedaż energii elektrycznej. Na przykład w Holandii rolnicy mogą oddać niewykorzystaną energię do sieci, otrzymując rekompensatę na poziomie rynkowym, co zapewnia dodatkowy dochód roczny.
Wsparcie polityczne sprawia, że agriwoltaika staje się kluczowym narzędziem dla rolników, pozwalającym zwiększyć dochody i promować zrównoważoną rolnictwo, zapewniając zwroty ekonomiczne zarówno dla rolników, jak i inwestorów.
Podsumowanie
Agriwoltaika to innowacyjne rozwiązanie energetyczne, oferujące podwójne korzyści dla rolników. Dzięki redukcji kosztów energii i sprzedaży nadmiarowej energii, rolnicy zyskują stabilne źródło dochodów. Podwyższona konstrukcja systemów PV poprawia wzrost roślin i efektywność wykorzystania ziemi, zwiększając produkcję rolną. To podwójne korzyści ekonomiczne pomagają rolnikom zwiększać dochody, promując jednocześnie zrównoważoność rolnictwa.
W miarę postępu technologii i polityk, globalne perspektywy dla agriwoltaiki są obiecujące. Rządy europejskie wspierają ten rozwój poprzez subwencje i umowy PPA, skutecznie obniżając początkowe koszty inwestycji dla rolników i zapewniając stabilne zwroty. Środki te przyspieszają rozwój agriwoltaiki, czyniąc ją kluczową siłą w zielonej transformacji rolnictwa. Agriwoltaika będzie nadal zapewniać zwroty ekonomiczne, promować głęboką integrację rolnictwa i energii odnawialnej oraz przyczyniać się do celów zrównoważonego rolnictwa.
Od 2008 roku, Maysun Solar angażuje się w dostarczanie wysokiej jakości rozwiązań agrivoltaicznych wspierających zrównoważone rolnictwo i walkę ze zmianami klimatycznymi. Nasze innowacyjne moduły słoneczne IBC, HJT, TOPCon i bifacjalne zostały zaprojektowane z myślą o wyjątkowej wydajności i trwałości, zapewniając długotrwałą wydajność w środowiskach agrivoltaicznych. Posiadamy biura i magazyny w wielu krajach oraz zaufane partnerstwa z wiodącymi instalatorami, oferując kompleksowe wsparcie dla płynnej integracji agrivoltaiki w praktykach rolniczych. W celu uzyskania najnowszych ofert lub informacji dotyczących systemów agrivoltaicznych, prosimy o kontakt – jesteśmy tu, aby wspierać Twoją drogę ku bardziej ekologicznemu i efektywnemu rolnictwu.
Referencje:
Enkhardt, S. (2024, April 15). France’s Agricultural PV Subsidies Boost Solar Uptake in Farming Sectors. PV Magazine France.
Bundesnetzagentur. (2023, July 10). Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG): Unterstützung für Agri-PV-Projekte in Deutschland.
Ministero dell'Ambiente e della Sicurezza Energetica. (2024, May 8). Italian Agri-PV Bidding Program Annual Report.
Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO). (2024, March). Netto-metering en steunregelingen voor zonne-energie in de landbouwsector.
Może Ci się spodobać: