Systemy agrofotowoltaiczne (PV) będą stałym elementem polskiej produkcji rolnej, a rolnicy powinni się nimi zainteresować, gdyż pozwoli im to jeszcze bardziej obniżyć koszty produkcji rolne. Ciekawym wariantem agrofotowoltaiki są pionowe systemy fotowoltaiczne. Ale co rolnik można dzięki nim osiągnąć?
Farmer.pl pisze, że producenci i badacze koncentrują się obecnie na produkcji trzech różnych typach modułów pionowych:
- systemu montowanego wysoko (co najmniej 2,1 m wysokości, na gruncie rolny prowadzona jest produkcja rolna);
- systemu fotowoltaicznego, śledzącego wędrówkę słońca, czyli montowanego na trackerach;
- system pionowy.
W tych dwóch ostatnich rodzajach instalacji agrofotowoltaicznych, na obszarze pomiędzy rzędami paneli fotowoltaicznych jest prowadzona produkcja roślina.
Są to nieco tańsze rozwiązania, głównie dlatego, że do wykonania konstrukcji nośnej zużywa się mniej stali, co nie pozostaje bez wpływu na koszty inwestycji . System pionowy jest tańszy niż system z trackerami , ponieważ jest prostszy technicznie.
Z czysto finansowego punktu widzenia ewentualne straty z powodu obniżonej produkcji rolnej mają być kompensowane przez przychody uzyskane ze sprzedaży energii elektrycznej wytworzonej z pionowej instalacji fotowoltaicznej. Argument producentów za inwestowaniem w tego typu instalacje fotowoltaiczne jest taki że jeśli uzyskasz tylko 80% na produkcji roślinnej z pola to jednocześnie wygenerujesz 80% energii elektryxnej. To nadal mniej niż jakbyś zainstalował fotowoltaikę na gruncie lub na dachu. Jednak to połączenie fotowoltaiki z produkcją rolną bezpośrednio na gruncie przynosi najwięcej korzyści finansowych
Czy pionowe systemy fotowoltaiczne produkują mniej energii elektrycznej?
Montaż pionowych systemów fotowoltaicznych wykonuje się do stalowych słupów, które wbijamy w ziemię. Pozwala to na szybki demontaż lub przesunięcie pionowej instalacji fotowoltaicznych. Nachylenie paneli nie może przekraczać 14% co daje ok. 8 stopni.. Moduły typu Bifacial są zawieszone na słupach i wytwarzają energię elektryczną z obu stron.
Zaletą tego rozwiązania jest to, że można fotowoltaikę instalować w orientacji wschód-zachód. W ten sposób energia elektryczna może być generowana w czasie, gdy gospodarstwa domowe jej potrzebują, tj. rano i wieczorem.
Taki dostawca jak Next2Sun twierdzi, że wydajność jego paneli pionowych wynosi średnio 1100 kWh/kWp, co jest nawet o 10% wyższe niż w przypadku systemu naziemnego skierowanego na południe.
Pamiętajmy jednak że producenci zalecają aby zainstalować pionowe panele dające moc około 400 kWp na 1 ha na gruncie rolnym. Oczywiście to jak dużo wytworzymy energii zależy od odległości między rzędami PV, gdzie dodatkowo powinna być prowadzona produkcja rolna.
Także przepisy prawne wprowadzające agrofotowoltaikę do produkcji rolnej będą wyznaczać określone odległości między rzędami pionowych paneli fotowoltaicznych, co nie pozostanie bez wpływu na wysokość ich mocy.
Według firmy Next2Sun, ta pionowa metoda montażu fotowoltaiki opłaca się szczególnie zimą, ponieważ moduły te ze względu na kąt nachylenia nie przykryje śnieg.
Ponadto efekt albedo oznacza, że światło słoneczne odbite od śniegu jest konwertowane ze wszystkich stron w kierunku pionowo ustawionych ogniw fotowoltaicznych.
Czy uprawa roli będzie utrudniona między rzędami modułów fotowoltaicznych?
To, jakiej szerokości prześwit powinien być zachowany pomiędzy rzędami pionowych modułów fotowoltaicznych zależy też od szerokości roboczej używanych maszyn rolniczych.
Często odległość ta wynosi 10 m, a praca przy użyciu maszyn rolniczych odbywa się w odległości 9 m pomiędzy dwoma rzędami paneli fotowoltaicznych.
Praca maszynami rolnymi o dużych gabarytach między rzędami paneli fotowoltaicznych wymaga koncentracji i wiąże się też ze zmniejszoną prędkością .
Z kolei okablowanie pionowej instalacji fotowoltaicznej powinno znajdować się na głębokości od 60 cm do 80 cm i dlatego też trzeba będzie dostosować techniki produkcji rolnej tak, aby nie uderzyć lub uszkodzić instalacji elektrycznej.
Wśród modułów można zostawić zielony pas bioróżnorodności
Nieuprawiany pas gruntów rolnych może być postrzegany prze rolników pozytywnie jako pas bioróżnorodności, ale też i negatywnie jako obszar utracony rolniczo, którego koszenie jest bardziej kosztowne ze względu na pionowo rozmieszczone rzędy paneli fotowoltaicznych.
Możliwy jest również wypas. Jak dotąd moduły nie zostały uszkodzone, ale producenci zalecają rozciągnięcie drutu wokół rośliny jako środka ostrożności.
Systemy pionowe nadają się również jako alternatywa dla ogrodzeń, zwłaszcza w przypadku wypasu zwierząt lub hodowli kurczaków.
Ponadto deszcz padający na boki modułów kapie na pasy bioróżnorodności - jest to zaleta w porównaniu z modułami nachylonymi, gdzie krawędzie kropel deszczu powodują erozję gleby w niektórych punktach, jeśli opady nie są zbierane.
Nie wszystkie rośliny można uprawiać z fotowoltaiką w systemie pionowym
Podobnie jak w przypadku wszystkich rozwiązań agro-PV, to samo dotyczy systemów pionowych: decydującym czynnikiem powinna być produkcja rolna a nie produkcja energii elektrycznej z OZE.
Według Next2Sun systemy pionowe nadają się przede wszystkim do użytków zielonych i gruntów ornych, a nie do upraw specjalnych.
W przypadku tych ostatnich bardziej prawdopodobne jest skorzystanie z roślin o wysokich drzewostanach, zacienienia i ochrony przed gradem i ulewnym deszczem.
Niestety nie wszystkie rośliny uprawne można hodować pionowych panelach fotowoltaicznych. Kukurydza, silphia i słoneczniki rosną zbyt wysoko, co niekorzystnie wpływa na produkcję energii z pionowych paneli fotowoltaicznych.
Głównym ograniczeniem w wyborze upraw, które sprawdzą się w połączeniu z pionowymi instalacjami fotowoltaicznych jest wysokość roślin. W praktyce jeśli chcemy osiągnąć wydajność produkcji energii elektrycznej z fotowoltaiki pionowej na zadowalający poziomie to uprawy powinny rosnąć co najwyżej do dolnej krawędzi pierwszego rzędu modułów.
Kukurydza, silphia lub słoneczniki nie nadają się zatem do uprawy w pionowym systemie agri-PV - nie z punktu widzenia produkcji roślinnej, ale dlatego, że zmniejszają wydajność energii elektrycznej. Nawet w przypadku wielu zbóż, wysokość upraw od 50 cm do 80 cm jest już graniczna.
Uniwersytet w Hohenheim prowadzi obecnie badania nad wzrostem roślin między modułami pionowymi w obiekcie testowym. Jak dotąd, wzrost upraw zbożowych nie wykazał żadnych marginalnych efektów, ani pogorszenia w porównaniu z obszarem bez fotowoltaiki.
Rolnicy decydujący się w przyszłości na tego typu rozwiązania mogą spodziewać się zacienienia i zmniejszenia promieniowania słonecznego o 10 do 15 procent spowodowaną przez pionową instalację fotowoltaiczną.
Co lepsze - systemy fotowoltaiczne montowane wysoko czy z trackerem?
Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie trzy rodzaje instalacji agrofotowoltaicznych mają swoje wady i zalety. Wyniki badań z systemami z zamontowanymi trackerami pokazują, że uzysk energii elektrycznej jest lepszy, a przede wszystkim bliższy krzywej zapotrzebowania niż w przypadku innych wariantów PV. Jednak system trackingu jest o wiele bardziej kosztowny i może być po jakimś czasie zwodny (zepsuć się).
W przypadku zacienienia oczekuje się wzrostu plonów z warzyw i rzepaku, podczas gdy w przypadku pszenicy należy spodziewać się umiarkowanych strat w zbiorach.
Istnieją już wieloletnie doświadczenia badawcze i praktyczne w zakresie systemów wysoko położonych. Wyniki eksperymentów z systemami wysoko położonymi pokazują, że zacienienie spowodowane przez panele jest lepiej lub gorzej tolerowane w zależności od rodzaju uprawy roślin.
Szczególnie w przypadku upraw specjalnych, takich jak jagody i inne owoce, badania pokazują że zacien
ienie wręcz sprzyja ich rozwojowi.
artykuł pochodzi ze strony https://fotowoltaika.cire.pl/
Comentarios