Europa ma 51 TW potencjału fotowoltaicznego w rolnictwie, co stanowi 25-krotność obecnego zapotrzebowania na energię elektryczną

Według badań opublikowanych na początku tego roku w czasopiśmie Advances in Photovoltaics Europa ma potencjał do wdrożenia systemów wsparcia rolnictwa o mocy 51 TW fotowoltaika słoneczna, Lub fotowoltaika rolnicza.

Biorąc pod uwagę zarówno potencjał wytwórczy, jak i rolniczy, naukowcy odkryli, że wytworzenie 51 TW mocy fotowoltaicznej w rolnictwie w całej Europie (co odpowiada 71 500 TWh rocznie) – czyli 25-krotność obecnego zapotrzebowania na energię elektryczną w Europie – byłoby wykonalne, gdyby wykorzystano wszystkie możliwe grunty.

W badaniu wzięto pod uwagę trzy konfiguracje fotowoltaiki dla rolników: jednostronne moduły o stałym nachyleniu zawieszone nad rolnictwem, jednostronne moduły jednoosiowe wyposażone w trackery zmieniające kąt w ciągu dnia oraz pionowe moduły dwustronne ustawione w rzędach przypominających płot.

Odkrycie 51TW opierało się na scenariuszu testowym z jednego pola naftowego w Danii, który następnie ekstrapolowano matematycznie w celu symulacji innych części kontynentu europejskiego. Optymalna gęstość mocy dla fotowoltaiki rolniczej wynosi około 30 w na metr kwadratowy, ponieważ pozwala na to, aby co najmniej 80% gruntu było nadal dostępne pod uprawy.

Wyniki rozkładają się nierównomiernie na całym kontynencie, a potencjał penetracji fotowoltaiki w rolnictwie waha się od 1% dostępnych gruntów w Norwegii do 53% w Danii. Niższe szerokości geograficzne zapewniają również większe nasłonecznienie i większą produkcję energii.

Utrzymanie energii elektrycznej i produkcji rolnej na tym samym terenie jest kluczem do fotowoltaiki rolniczej, a takie podejście może potencjalnie wyeliminować wiele problemów stojących przed przemysłem fotowoltaicznym i rolnictwem, takich jak dostępne grunty, bezpieczeństwo żywnościowe i energetyczne, społeczności lokalne itp. Opozycja, NIMBY i szerszy kryzys klimatyczny.

Spośród konfiguracji modułowych śledzenie jednoosiowe wydaje się najbardziej obiecujące, ale i najdroższe. Badanie wykazało, że jednoosiowe moduły śledzące i moduły pionowe zapewniały najbardziej spójne natężenie promieniowania słonecznego docierającego do ziemi, a śledzenie zapewniało również najwyższą moc wyjściową. Nic dziwnego, że moduły o stałym nachyleniu tworzą zauważalne smugi cienia na ziemi, wpływając na plony i nie są zoptymalizowane pod kątem spójności przez cały dzień.

W zeszłym tygodniu holenderski rząd skutecznie wprowadził zakaz stosowania fotowoltaiki rolniczej na holenderskich gruntach rolnych, co wywołało panikę wśród przedstawicieli krajowego przemysłu fotowoltaicznego w związku z ciągłymi protestami rolników przeciwko planom ograniczenia tej branży.

Fotowoltaika rolnicza może zapewnić korzyści dla produkcji roślinnej i wytwarzanie energii, a wielu zwolenników ma nadzieję osiągnąć równowagę między fotosyntezą a fotowoltaiką, aby skutecznie zoptymalizować użytkowanie gruntów. Najbardziej oczywistą i ważną kwestią jest samo dzielenie się ziemią oraz większe praktyczne i ekonomiczne wykorzystanie, jakie wiąże się z produkcją żywności i energii elektrycznej na tym samym obszarze.

Na dodatek do tego, moduły fotowoltaiczne mogą zapewnić cień i schronienie w suchym klimacie, ułatwić nawadnianie i zatrzymywanie wody, a tym samym wspierać bardziej żywy ekosystem pod nimi. Uprawy znajdujące się pod panelami lub w ich pobliżu można również chłodzić poprzez odparowanie pary wodnej, co zwiększa ich wydajność.