Агриволтаиката вече се позиционира в центъра на дебата за климатична неутралност и устойчиво използване на земята. Ново изследване показва, че този модел позволява съчетаване на соларно производство и земеделие при ограничени загуби на добив.
Изследователска група, ръководена от Австрийския университет за природни ресурси и науки за живота във Виена, проведе забележителен техно-икономически анализ на потенциала на агроволтаичните инсталации в страната.
Учените комбинираха оценки на рентабилността както за производство на слънчева фотоволтаична енергия, така и за селскостопанско производство. Изводът е, че Австрия може да генерира до 90 TWh електроенергия годишно от агриволтаични системи, използвайки едва 5-16% от обработваемата земя.
„Нашият доклад представя, доколкото ни е известно, първата интегрирана рамка, комбинираща симулация както на производство на фотоволтаична електроенергия, така и на селскостопанско производство за агроволтаични системи на ниво цяла страна, включително въздействието върху изменението на климата“, каза водещият автор Изабел Грабнер.
„Сравнихме агресивното внедряване на агроволтаични системи и типичните наземни фотоволтаични инсталации, необходими за постигане на целите за климатична неутралност“, добави Грабнер.
За да проведе анализа, екипът е използвал модулна симулационна рамка с утвърден софтуер и разработва нови решения, доколкото е необходимо. Рамката е достъпна онлайн под GPL лиценз.
Използвайки данни от ЕС от интегрирания с политиките климатичен модел (EPIC), изследователите първо класифицираха области, подходящи за агроволтаично използване, прилагайки филтри като минимална площ на свързаните обработваеми земи от 1 хектар, максимален среден наклон от 20° и максимална надморска височина от 1950 м.
Сценариите включваха взаимодействия между условията на околната среда и управленските практики, включително сеитбообращение, за култури като грах, соя, картофи, люцерна, летен ечемик и овес.
Климатичните данни са базирани на наблюдения от 1981-2020 г. и прогнози за 2031-2070 г. Тествани са два базови сценария: селскостопанско производство без фотоволтаична система и наземно монтирана фотоволтаична система без селско стопанство.
Агроволтаичните сценарии включват надземни, монтирани на стълбове системи, с южно изложение и височина на монтажа приблизително 10 м, и вертикални двустранни системи с разстояние между редовете 10 м и два двустранни панела, подредени вертикално. Всяка система е оценена при сценарии с ниски, средни и високи разходи.
Анализът показа, че в Австрия наземните фотоволтаични системи генерират 1173 MWh/ha, монтираните на стълбове агриволтаични системи – 684 MWh/ha, а вертикалните агриволтаични системи – 373 MWh/ha електроенергия.
Съотношенията на печалба спрямо самото селскостопанско производство варират от 10:1 до 50:1 за вертикалните системи, до 60:1 за монтираните на стълбове системи и до 100:1 за наземно монтирани фотоволтаични системи.
„За постигане на 90 Twh годишно, което е горна граница във всички сценарии за климатична неутралност, е необходимо количество от 5%–16% от общата площ на културите“, твърдят изследователите.
„Необходимите площи и симулираното намаляване на добива предполагат, че загубата в австрийското производство на култури ще достигне 2%–6%. Само агроволтаичните системи могат да постигнат производствени загуби в долния край на наблюдавания диапазон”, допълват те.
„Ефектите от адаптирането към изменението на климата от агроволтаичните системи са незначителни“, заключава екипът.
