Jakie korzyści może przynieść połączenie produkcji rolnej z fotowoltaiką? W niniejszym artykule wyjaśniamy, czym jest takie rozwiązanie.
Jak to działa i czy sprawdza się na świecie? Jaki daje potencjał produkcji energii? Dlaczego ten trend jest warty naszej uwagi?
Agrofotowoltaika definicja i szybkie fakty:
Agrofotowoltaika definicja: agrofotowoltaika to połączenie działalności rolnej z fotowoltaiką.
Termin pochodzi od słów „agro-„ (związane z rolnictwem) i „fotowoltaika”. Zamiennie używane są również nazwy agrowoltaika i agroPV.
W Europie dynamiczny rozwój agrofotowoltaiki obserwujemy we Francji, Włoszech, Holandii i Hiszpanii.
Systemy agrofotowoltaiczne (agroPV) są też bardzo popularne w krajach azjatyckich – w Chinach, Korei Południowej czy Japonii.
Jak podaje raport „Agrowoltaika w Polsce. Nowoczesne rolnictwo napędzane energią Słońca.” Polskiego Stowarzyszenia Fotowoltaicznego, na całym świecie do 2023 roku zainstalowano ponad 14 GWp systemów AgroPV.
Polska agrofotowoltaika jest przed fazą intensywnego wzrostu przez aktualny brak regulacji prawnych wspierających to rozwiązanie. Sytuacja może zmienić się lada chwila. Na świecie obserwujemy ciągły rozwój energetyki słonecznej połączonej z działalnością rolniczą.
Jak agrofotowoltaika sprawdza się w praktyce – co to jest, jak działa i jakie korzyści przynosi? Jak wygląda farma agroPV?
Instalacje agrofotowoltaiczne (agroPV) (APV) to narzędzie z ogromnym potencjałem dla nowoczesnego zrównoważonego rolnictwa. Technologia łączy na wspólnym terenie uprawę roli lub hodowlę bydła z wytwarzaniem energii słonecznej na własny użytek bądź na sprzedaż. Najczęściej chodzi o stawianie paneli PV na gruncie uprawnym, ale określenie agrofotowoltaika sprawdza się też jako instalowanie paneli na budynkach przemysłowych w gospodarstwach rolnych.
W odpowiedzi na pytanie „co to jest i jak działa” pomoże opisanie aktualnych głównych sposobów projektowania farmy agroPV, choć konkretne realizacje będą różnić się między sobą.
Panele fotowoltaiczne nad uprawami
W najbardziej popularnej odsłonie panele PV (np. półprzezroczyste, ale niekoniecznie) umieszczone są nad ziemią na specjalnych wysokich konstrukcjach. Wysokość jest uzależniona od typu uprawy i konkretnych potrzeb gospodarstwa – może ona sięgać kilku metrów. Panele pozostawiają miejsce na uprawę roślinności i swobodne poruszanie się pod nimi człowieka, a w tych „najwyższych” przypadkach na korzystanie z maszyn rolniczych. Rolnicy nie mają więc żadnego problemu z dostępem do upraw. Takie systemy fotowoltaiczne w rolnictwie pozyskują energię ze słońca i równocześnie chronią uprawy przed jego nadmiernym odziaływaniem. Żywność rośnie w cieniu paneli w utworzonym w ten sposób wyjątkowym mikroklimacie, korzystając również na mniejszym oddziaływaniu wiatru i lepiej nawodnionej glebie.
Instalacje fotowoltaiczne między rzędami upraw
W kolejnej odsłonie rzędy paneli fotowoltaicznych umieszczane są między rzędami upraw albo na obszarach hodowli zwierząt (zajmując np. 30% gruntu), co czyni je podobnymi do klasycznych farm fotowoltaicznych. Rzędy paneli mogą dawać schronienie zwierzętom w upalne dni. Pozwalają także na wzmocnienie bioróżnorodności dzięki zachowywaniu pod sobą dzikiej roślinności łąkowej. Chronią działkę przed nadmierną erozją gleby poprzez ograniczenie działania wiatru. W wersji najbardziej zbliżonej do klasycznych farm solarnych, panele mogą pokrywać cały teren, a roślina rośnie wtedy pod nimi (jak np. jest w przypadku czosnku niedźwiedziego w Polsce, o czym za chwilę).
Pionowa agrofotowoltaika i uprawy szklarniowe
Innym z praktykowanych rozwiązań jest pionowa agrofotowoltaika. Pionowe panele są montowane na wysokich stelażach lub konstrukcjach wsporczych, co umożliwia lepsze wykorzystanie przestrzeni rolniczej, która znajduje się pod nimi.
Testowane są też instalacje APV zintegrowane ze szklarniami.
Jakie agrofotowoltaika daje korzyści?
Susze, fale upałów, intensywne burze, grad – zmiany klimatyczne niosą za sobą ekstremalne zjawiska pogodowe. W takim klimacie to właśnie instalacje APV mogą stać się osłoną dla upraw – cień pomaga obniżyć temperaturę w upalne dni, ale połączony z wentylacją podwyższa również temperatury w dni chłodniejsze. To, co przemawia za agroPV, to również to, że panele zmniejszają parowanie wody – odpowiedni system jest w stanie wspierać zbieranie wody deszczowej i zarządzanie zasobami wodnymi w obliczu coraz częstszych opadów o charakterze nawalnym.
Panele fotowoltaiczne dają również osłonę dla delikatnych upraw (takich jak borówki czy maliny) przed nawalnymi deszczami, gradobiciami itp.
Czy fotowoltaiczna uprawa owoców może skutkować ich lepszą jakością?
Wnioski płynące z upraw z farm agroPV na świecie potwierdzają, że dzięki polepszeniu warunków do wzrostu i tworzenia optymalnych mikroklimatów możemy wpływać na jakość owoców i warzyw. Np. badania dotyczące truskawek potwierdziły znaczny wzrost stężenia fruktozy i glukozy w truskawkach uprawianych pod panelami fotowoltaicznymi. W badaniach zaobserwowano też ogólny wzrost plonów i wagi truskawek. We Francji i Włoszech inwestycje w fotowoltaiczną uprawę owoców stawiają chociażby ma winogrona, tym samym tworząc „solarne winnice”.
Fotowoltaika wykorzystywana zgodnie z założeniem
W każdej wersji połączenia produkcji rolnej z fotowoltaiką moduły PV pełnią swoją nadrzędną funkcję – produkują energię elektryczną, która może być wykorzystywana do bieżącego zasilania gospodarstwa albo przeznaczana na sprzedaż, tym samym stając się dodatkowym źródłem dochodu.
Z roku na rok fotowoltaika przyspiesza, dysponujemy coraz większą wiedzą i technologiami pozwalającymi na tworzenie jak najefektywniejszych instalacji PV, dlatego jesteśmy w stanie zwiększać wydajność energii elektrycznej z fotowoltaiki połączonej z agrokulturą. Zwiększaniu produkcji sprzyjają rozwiązania takie jak trackery solarne, monitorujące pozycję słońca i dostosowujące do niej panele słoneczne, czyli konstrukcje ruchome.
Instalacje agroPV mogą być odpowiedzią na rosnące ceny prądu i wymagania energetyczne rolników prowadzących duże gospodarstwa. Te nierzadko utrudniają im kontynuację produkcji rolnej w sposób dla nich opłacalny.
W Electrum projektujemy i budujemy nowoczesne systemy fotowoltaiczne dostosowane do specyficznych potrzeb. Jako pionier OZE na rynku pomożemy zrealizować instalacje agrofotowoltaiczne (agroPV). Czytaj też: Budowa farm fotowoltaicznych – realizacje Electrum
Podwójne wykorzystanie gruntów rolnych – jakie przeszkody musi obejść agrofotowoltaika w Polsce?
Z racji rosnących cen energii coraz więcej polskich rolników interesuje się odnawialnymi źródłami energii. Wpływ na to zainteresowanie mają także kolejne działania i regulacje promujące zrównoważone systemy gospodarowania (takie jak Strategia zrównoważonego rozwoju wsi rolnictwa i rybactwa 2030), które są częścią ogólnego globalnego zwrotu ku OZE.
Fotowoltaika przyspiesza na naszych oczach. Na gruncie ustawodawstwa unijnego z roku na rok coraz bardziej zwiększa się rola i rozwój energetyki słonecznej.
Europejski Zielony Ład zakłada skoordynowanie reformy Wspólnej Polityki Rolnej. Jednym z celów reformy ma być wsparcie dla innowacyjnych rozwiązań z zakresu działań na rzecz klimatu. Jednoczesna uprawa rolna i fotowoltaiczna zdecydowanie jest takim działaniem, zapewniając bezpieczeństwo żywnościowe i energetyczne. Koncepcja została wskazana przez Wspólnotowe Centrum Badawcze jako kierunek do rozwoju i osiągnięcia unijnych celów w zakresie PV.
Agrowoltaika wymaga dualnego przeznaczenia gruntu, które wiąże się z koniecznością pozyskania jednej decyzji administracyjnej. Systemy agrofotowoltaiczne (agroPV) nie prowadzą do wyłączenia gruntów z produkcji rolnej. Czy niesie to możliwość bardziej efektywnego wykorzystania ziemi? Zdecydowanie.
Rozwój agrofotowoltaiki może być wsparty przez wprowadzenie nowych definicji (takich jak farmy agrofotowoltaiczne), odpowiednią promocję korzyści jakie daje agrofotowoltaika w Polsce i stworzenie systemu wsparcia dla takich inwestycji. Nie oznacza to jednak, że w kraju nie zaczęliśmy eksperymentować z tym rozwiązaniem.
Uprawa czosnku niedźwiedziego w agrofotowoltaice – jak to działa?
W Polsce uruchomiono chociażby plantację, jaką jest uprawa czosnku niedźwiedziego w agrofotowoltaice. Działa ona w ramach Zgorzeleckiego Klastra Rozwoju Odnawialnych Źródeł Energii i Efektywności Energetycznej. W 2021 roku, między panelami, zasadzono tam 10 tysięcy sadzonek czosnku niedźwiedziego. Jest to roślina niepotrzebująca wiele przestrzeni na wzrost, która lubi zacienione albo półzacienione stanowiska, dlatego nie było obaw o to, czy da sobie radę. Już pierwsze zbiory były zadowalające, ale to te w 2024, po tym jak czosnek się obrodził, okazały się prawdziwym sukcesem. To roślina, która w ostatnich latach zyskuje coraz więcej dobrej prasy, głównie dzięki pesto, które można z niej przyrządzić.
Agrofotowoltaika przetestowana w innych krajach
Agrofotowoltaika rozwija się w państwach takich jak Włochy czy Francja, co może być dla nas dobrym przykładem. Wspomniane już „winnice solarne” inspirują do wykorzystywania gruntów rolnych w sposób skrojony pod uwarunkowania klimatyczne właściwe danym krajom.
Wzorem jest Japonia, w której z powodu ograniczonej dostępności gruntów rolniczych agrofotowoltaika rozwija się naprawdę prężnie, np. na uprawach ryżu. Pojawiające się tam kolejne innowacje to sposób na zmaksymalizowanie efektywności wykorzystania ziemi.
Agrofotowoltaika przetestowana w pobliskich krajach i na świecie już do tej pory dała nam mnóstwo informacji na temat tego, jak przebiega integracja produkcji, dlaczego ten system działa i czy sprawdza się w konkretnych warunkach. Dlatego nie będziemy mieli problemu z tym, żeby przekuć tak zgromadzoną wiedzę w konkretne działania.
Włochy i zakaz budowy naziemnej fotowoltaiki na gruntach rolnych. Wyjątek – agrofotowoltaika
W ostatnim czasie włoski rząd wprowadził dekret zakazujący budowy nowych naziemnych systemów fotowoltaicznych na terenach rolniczych, aby chronić urodzajne ziemie przed degradacją. Celem jest zapewnienie, że te grunty będą wykorzystywane głównie do produkcji żywności, a nie energii. Wyjątkiem od zakazu są projekty agrofotowoltaiki, które umożliwiają jednoczesną produkcję rolniczą i energii elektrycznej. Decyzja spotkała się z pozytywnym odbiorem ze strony rolników, ale branża fotowoltaiczna ją krytykuje, zarzucając wprowadzenie ograniczeń w rozwoju odnawialnych źródeł energii.
Agrofotowoltaika – przyszłość energii odnawialnej
Technologia agrofotowoltaiczna to technologia przyszłości i ważne jest to, żeby rolnicy i inwestorzy w Polsce byli świadomi jej potencjału. Systemy fotowoltaiczne w rolnictwie będą zyskiwać na znaczeniu, agrofotowoltaika daje bowiem korzyści, których nie mogą dać klasyczne instalacje fotowoltaiczne – czyli oprócz zalety produkcji energii, zapewnia bezpieczeństwo żywnościowe i spełnia założenia agrokultury.
Żyjemy w czasach, w których rozwój fotowoltaiki jest tak widoczny i znaczący, a konieczność wspierania innowacji tak dobrze rozumiana, że na rozwiązania, które napędzą rozwój polskiej agrowoltaiki, nie będziemy musieli długo czekać. Ale nawet przed nabraniem rozpędu, jako Electrum z przyjemnością wykorzystamy naszą wiedzę i doświadczenie i weźmiemy udział w rozwoju systemów agrofotowoltaicznych. To właśnie u nas innowacje zajmują czołowe miejsce, napędzając przyszłość energii odnawialnej.
Skontaktuj się z nami, jeśli jesteś zainteresowany tym rozwiązaniem.
