Hvernig Agrivoltaics hjálpar evrópskum bæjum að berjast gegn hitabylgjum og þurrkum

Undanfarin ár hafa öfgar veðuratburðir orðið ein af stærstu áskorunum fyrir evrópskan landbúnað. Hækkandi sumarhiti, lengri þurrkatímabil og óreglulegt úrkomumynstur setja verulegan þrýsting á bændur og landbúnaðarframleiðslu.

Í hitabylgjum þjást margar uppskerur af of mikilli sólargeislun og vatnsskorti. Hátt hitastig eykur uppgufun, dregur úr jarðvegi raka og skapar hitaálag fyrir plöntur. Þar af leiðandi geta bændur staðið frammi fyrir minni uppskeru, hærri áveitukostnaði og aukinni óvissu um tekjur í landbúnaði.

Á sama tíma er Evrópa að flýta fyrir umskiptum sínum í átt að endurnýjanlegri orku. Hins vegar skapar stækkandi sólarorkuverkefni oft samkeppni um verðmætt landbúnaðarland.

Agrivoltaics, einnig þekkt sem Agri-PV eða landbúnaðarljósvökva, býður upp á nýja lausn: að sameina sólarorkuframleiðslu og landbúnaðarframleiðslu á sama landi.

Í stað þess að velja á milli búskapar og endurnýjanlegrar orku leyfa landbúnaðarkerfi bæjum að framleiða rafmagn á sama tíma og skapa stöðugra ræktunarumhverfi fyrir ræktun.

 

Landbúnaðarvökva er kerfi þar sem ljósvökvaeiningar eru settar upp fyrir ofan eða við hlið landbúnaðarframleiðslusvæða.
Ólíkt hefðbundnum-sólarbúum á jörðu niðri, er PV kerfi í landbúnaði hannað í samræmi við þarfir búskapar.

 

Einn stærsti kosturinn við Agrivoltaics er að sólarrafhlöður geta veitt hluta vernd gegn erfiðum veðurskilyrðum.

1. Að draga úr hitaálagi á heitum sumrum

Meðan á evrópskum hitabylgjum stendur getur beint sólarljós skapað of mikið hitaálag fyrir ræktun.

Sólarrafhlöður sem settar eru upp fyrir ofan ræktað land geta dregið úr magni beinnrar sólargeislunar sem berst til plöntunnar og hjálpar til við að stilla ræktunarumhverfið í hóf.

Rannsóknir frá Fraunhofer ISE og háskólanum í Hohenheim rannsökuðu landbúnaðarkerfi á mjög heitu og þurru sumri 2018 í Þýskalandi.

Rannsóknin leiddi í ljós að:

• Sólargeislun undir PV kerfinu var u.þ.b30% lægrimiðað við viðmiðunarreitinn.
• Jarðvegshiti undir landbúnaðarkerfinu var lægri á vorin og sumrin.
• Á heitu og þurru sumartímabilinu var jarðvegsraki í hveitiræktun undir PV kerfinu meiri en í viðmiðunarreitnum.

Vísindamenn komust að þeirri niðurstöðu að hlutaskyggingin sem myndast af sólareiningum hjálpaði plöntum að þola betur heitt og þurrt aðstæður.

Þessar niðurstöður sýna fram á að PV mannvirki í landbúnaði er ekki einfaldlega orkustöð - heldur getur það orðið loftslagsaðlögunartæki fyrir landbúnað.

 

2. Draga úr vatnstapi og bæta vatnsnýtni

Vatnsbúskapur er orðinn mikilvægt mál fyrir evrópska bændur.

Hærra hitastig eykur uppgufun frá jarðvegi og plöntum, sem þýðir að meiri áveitu er nauðsynleg til að viðhalda vexti uppskerunnar.

Með því að draga úr beinni sólargeislun og lækka jarðvegshitastig geta landbúnaðarkerfi hjálpað til við að hægja á uppgufun vatns.

Fraunhofer ISE leggur áherslu á að landbúnaðarvirkjun getur stuðlað að því að draga úr vatnsnotkun í landbúnaði á sama tíma og það skapar viðbótartekjutækifæri með raforkuframleiðslu.

Fyrir svæði sem standa frammi fyrir vaxandi þurrkahættu, eins og Suður-Evrópu, Frakklandi, Ítalíu og hluta Þýskalands, er þessi kostur að verða sífellt verðmætari.

 

Hefðbundin sólarorkuverkefni snúast aðallega um raforkuframleiðslu.

Agrivoltaics skapar annað viðskiptamódel með því að sameina tvær uppsprettur verðmæta:

1. Landbúnaðarframleiðsla
Bændur geta haldið áfram að framleiða:

• Ávextir
• Grænmeti
• Ber
• Uppskera
• Dýrafóður

meðan sama landsvæði er notað.

 

2. Endurnýjanleg orkuframleiðsla
Sólaruppsetningin veitir:

• Auka raforkutekjur
• Lækkaður orkukostnaður fyrir bæi
• Langtíma-fjárhagslegur stöðugleiki

Fyrir mörg evrópsk býli, sérstaklega landbúnaðarfyrirtæki í fjölskyldu-eigu, geta þessar viðbótartekjur aukið þol gegn loftslagstengdum uppskerutapi.
Landbúnaðarleiðbeiningar Fraunhofer ISE leggja áherslu á að tæknin geti bætt-hagnýtingu landnýtingar, stutt við byggðaþróun og veitt bændum viðbótartekjur.

 

Vel heppnað landbúnaðar-PV verkefni krefst meira en að setja upp sólarrafhlöður fyrir ofan ræktað land.

Festingarvirkið verður að vera hannað fyrir bæði landbúnað og ljósavirki.

Mikilvæg hönnunaratriði eru: