Як Agrivoltaics допомагає європейським фермам боротися зі спекою та посухою

В останні роки екстремальні погодні явища стали одним із найбільших викликів для європейського сільського господарства. Підвищення літніх температур, більш тривалі періоди посухи та нерегулярність опадів створюють значний тиск на фермерів і сільськогосподарське виробництво.

Під час спеки багато сільськогосподарських культур страждають від надмірної сонячної радіації та нестачі води. Високі температури збільшують випаровування, зменшують вологість ґрунту та створюють тепловий стрес для рослин. У результаті фермери можуть зіткнутися зі зниженням врожайності, вищими витратами на зрошення та зростаючою невизначеністю доходів від сільського господарства.

У той же час Європа прискорює свій перехід до відновлюваної енергії. Однак розширення проектів сонячної енергетики часто створює конкуренцію за цінні сільськогосподарські землі.

Agrivoltaics, також відома як Agri-PV або сільськогосподарська фотоелектрична система, пропонує нове рішення: поєднання виробництва сонячної енергії з сільськогосподарським виробництвом на одній землі.

Замість того, щоб вибирати між землеробством і відновлюваною енергією, агроелектричні системи дозволяють фермам виробляти електроенергію, створюючи при цьому більш стабільне середовище для вирощування сільськогосподарських культур.

 

Agrivoltaics — це система, в якій фотоелектричні модулі встановлюються над або поряд із сільськогосподарськими виробничими площами.
На відміну від традиційних-наземних сонячних електростанцій, сільськогосподарська фотоелектрична система розроблена відповідно до потреб сільського господарства.

 

Однією з найбільших переваг Agrivoltaics є те, що сонячні панелі можуть забезпечити частковий захист від екстремальних погодних умов.

1. Зменшення теплового стресу під час спекотного літа

Під час спеки в Європі пряме сонячне світло може створити надмірний тепловий стрес для посівів.

Сонячні панелі, встановлені над сільськогосподарськими угіддями, можуть зменшити кількість прямого сонячного випромінювання, що досягає рослин, допомагаючи пом’якшити середовище вирощування.

Дослідники Fraunhofer ISE та Університету Хохенхайма вивчали агроелектричну систему під час надзвичайно спекотного та сухого літа 2018 року в Німеччині.

Дослідження виявило, що:

• Сонячне опромінення під фотоелектричною системою було приблизнона 30% нижчепорівняно з еталонним полем.
• Температура ґрунту під агроелектричною системою була нижчою навесні та влітку.
• У спекотний і посушливий літній період вологість ґрунту при вирощуванні пшениці за фотоелектричної системи була вищою, ніж у контрольному полі.

Дослідники прийшли до висновку, що часткове затінення, яке створюють сонячні модулі, допомагає рослинам краще переносити спекотні та сухі умови.

Ці результати демонструють, що сільськогосподарська фотоелектрична структура – ​​це не просто енергетична установка - вона може стати інструментом адаптації до клімату для сільського господарства.

 

2. Зменшення втрат води та підвищення ефективності використання води

Управління водними ресурсами стало критичним питанням для європейських фермерів.

Вищі температури збільшують випаровування з ґрунту та рослин, а це означає, що для підтримки росту врожаю потрібно більше зрошення.

Зменшуючи пряму сонячну радіацію та знижуючи температуру ґрунту, агроелектричні системи можуть допомогти уповільнити випаровування води.

Fraunhofer ISE підкреслює, що агровольтаїка може сприяти зменшенню споживання води в сільському господарстві, водночас створюючи додаткові можливості для отримання прибутку за рахунок виробництва електроенергії.

Для регіонів, які стикаються зі зростаючими ризиками посухи, таких як Південна Європа, Франція, Італія та деякі частини Німеччини, ця перевага стає все більш цінною.

 

Традиційні сонячні проекти зосереджені в основному на виробництві електроенергії.

Agrivoltaics створює іншу бізнес-модель, поєднуючи два джерела вартості:

1. Сільськогосподарське виробництво
Фермери можуть продовжувати виробляти:

• Фрукти
• Овочі
• Ягоди
• Культури
• Корм для тварин

при використанні тієї самої земельної ділянки.

 

2. Виробництво відновлюваної енергії
Сонячна установка забезпечує:

• Додатковий дохід від електроенергії
• Зниження енергетичних витрат для ферм
• Довгострокова-фінансова стабільність

Для багатьох європейських ферм, особливо сімейних{0}}сільськогосподарських підприємств, цей додатковий прибуток може покращити стійкість до кліматичних{1}}втрат врожаю.
Агроелектричні рекомендації Fraunhofer ISE підкреслюють, що ця технологія може підвищити-ефективність землекористування, підтримати розвиток сільської місцевості та надати фермерам додаткові джерела доходу.

 

Успішний проект Agri-PV вимагає не просто встановлення сонячних панелей над сільськогосподарськими угіддями.

Монтажна конструкція повинна бути розроблена як для сільського господарства, так і для фотоелектричної роботи.

Важливі міркування щодо дизайну включають: