Agrovoltaicele | Atingem obiectivele climatice prin intermediul AGRICULTURII? Elementele-cheie ale unui sistem agrovoltaic

Agrovoltaicele sunt o soluție revoluționară de coexistență în lumea agricolă, întrucât integrează producția de energie solară cu cea alimentară pe aceeași suprafață de teren. Această tehnică utilizează panouri solare special proiectate, care sunt ridicate deasupra solului, permițând luminii solare să ajungă la culturile care cresc sub ele.

Acest concept revoluționar, apărut în anii ‘80, câștigă tot mai multă popularitate, pentru că este o modalitate durabilă de a satisface cererea crescută de energie verde și terenuri agricole.

Prin îmbinarea strategică a acestor două sectoare, agrovoltaicele devin o opțiune cu multiple beneficii:

• Maximizarea terenului: Permit producția simultană de energie solară și alimente pe aceeași suprafață, valorificând la maximum terenul agricol.
• Culturi prospere: Studiile demonstrează că plantele cultivate sub panouri solare beneficiază de o eficiență sporită a apei, protecție împotriva intemperiilor și temperaturi moderate. Umbra oferită reglează temperatura și reduce evaporarea apei din sol.
• Biodiversitate înfloritoare: Spațiul de sub panouri creează un habitat favorabil polenizatorilor și insectelor benefice, stimulând biodiversitatea.
• Venituri suplimentare pentru fermieri: Oferă o sursă adițională de venit prin vânzarea energiei solare generate.
• Combaterea schimbărilor climatice: Generarea de energie solară curată contribuie la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, atenuând impactul asupra mediului.

Conform unui studiu realizat de Comisia Europeană (JRC), acoperirea a doar 1% din suprafața agricolă folosită (UAA) din UE cu sisteme agrovoltaice ar putea duce la o capacitate instalată de curent continuu de 944 GW.

Această cantitate de energie ar fi semnificativă, depășind jumătate din cea posibilă a sistemelor fotovoltaice montate la sol pe aceeași suprafață (aproximativ 1.809 GWDC). Ba chiar ar veni să depășească obiectivele UE pentru energia solară din 2030 (720 GWDC).

Elementele cheie ale unui sistem agrovoltaic:

1. Panourile fotovoltaice: În mod normal, acestea sunt montate pe o structură de susținere deasupra culturilor. În sistemele agrovoltaice pot fi utilizate diferite tipuri de panouri, inclusiv panouri cu două fețe care captează lumina soarelui din ambele părți și panouri semi-transparente care permit ca o parte din lumina soarelui să ajungă la culturile de dedesubt, notează dr. Mădălina Nechifor pentru Infoclima.

2. Structură de susținere: ce fixează panourile fotovoltaice și se asigură că acestea sunt înclinate la unghiul optim pentru captarea luminii solare. Proiectarea structurii trebuie să țină cont de factori precum sarcina vântului, sarcina zăpezii și tipul de culturi cultivate dedesubt.

3. Culturi: O gamă largă de culturi pot fi cultivate în sistemele agrovoltaice, în funcție de necesarul lor de lumină și compatibilitatea cu umbra. Unele culturi care prosperă la umbră parțială cum ar fi salata, spanacul, ierburile aromatice, căpșunile și anumite tipuri de flori.

4. Managementul terenului: Deoarece sistemele agrovoltaice implică amplasarea colectivă a culturilor și a panourilor solare, sunt necesare practici atente de gestionare pentru a asigura succesul ambelor activități.

Acest lucru presupune atenție la:

• Schema de plantare: Aranjarea culturilor și a panourilor solare într-un mod care să optimizeze accesul la lumină pentru ambele.
• Irigare: Ajustarea practicilor de irigare pentru a ține cont de potențialele modificări ale umidității solului cauzate de umbra panourilor.
• Selecția culturilor: Alegerea culturilor tolerante la umbră parțială.

5. Sisteme de monitorizare și control:

Unele sisteme agrovoltaice pot include sisteme de monitorizare și control pentru a urmări factori precum iradierea, temperatura, umiditatea și umiditatea solului.

Aceste date pot fi folosite pentru a ajusta practicile de irigare, a optimiza unghiurile de înclinare ale panourilor și a asigura sănătatea generală atât a culturilor, cât și a panourilor solare.

Agrovoltaicele: Beneficii și provocări în România

România este un important actor în domeniul agricol la nivel european, fiind un jucător major în producția de cereale, semințe de floarea-soarelui ș.a. Țara noastră dedică o suprafață considerabilă agriculturii, cu aproximativ 13,5 milioane de hectare folosite pentru diverse culturi și exploatații agricole.

Dezvoltarea proiectelor agrovoltaice de către companii agricole sau cooperative oferă beneficii semnificative în ceea ce privește rentabilitatea. Prin integrarea panourilor solare în operațiunile agricole, putem satisface necesarul de energie electrică al unei suprafețe agricole extinse, optimizând costurile și sporind eficiența.

Potrivit unui studiu realizat pentru România, estimările medii indică un consum anual de 4.260,1 m3 de apă pe hectar pentru irigare, echivalentul a 1,2 MWh/ha energie electrică necesară pentru extracția și pomparea apei. În plus, utilajele agricole convenționale consumă în medie 12 litri de combustibil la 100 km.

• Folosirea utilajelor agricole electrice reduce semnificativ consumul energetic.
• Este estimat un consum de 80 kWh/100 km, echivalentul a 0,8 kWh/ha/trecere. Considerând minimum trei treceri anuale (pregătirea solului, însămânțare, recoltare), necesarul anual de energie electrică se reduce la 2,4 kWh/ha/an.

Dimensiunea minimă a proiectului pentru profitabilitate: Pentru a obține o rentabilitate competitivă a sistemelor agrovoltaice montate vertical, este necesară o producție de energie electrică autoconsumată de minimum 6 MWh/an. Această cantitate asigură alimentarea cu energie electrică a unei suprafețe agricole suplimentare de cel puțin 5 hectare.

Sistemele agrovoltaice înclinate: Sistemele agrovoltaice înclinate au nevoie de o producție de energie electrică autoconsumată de minimum 13 MWh/an, asigurând alimentarea a aprox. 10 hectare suplimentare.

Fezabilitate economică: Implementarea sistemelor agrovoltaice este fezabilă din punct de vedere economic doar pentru companiile agricole mari sau cooperativele agricole. Acestea dețin capacitatea de a optimiza fluxul și de a valorifica proporții semnificative din energia electrică produsă.

Compania daneză de energie regenerabilă Eurowind Energy dezvoltă un proiect agrivoltaic în România cu un parc fotovoltaic de 70 MW. Construcția acestuia va costa de 50 de milioane de euro, va fi situat lângă Teiuș în județul Alba.

Provocări

Deși sistemele agrovoltaice oferă o serie de avantaje atractive, precum creșterea producției agricole și generarea de energie solară curată, ele prezintă și anumite provocări care pot descuraja adoptarea lor de către fermieri.

• Costul ridicat: Unul dintre principalele obstacole este costul semnificativ al instalării sistemelor agrovoltaice. În prezent, costul per kW instalat într-un sistem agrivoltaic este cu aproximativ 25% mai mare comparativ cu un sistem fotovoltaic clasic. Această diferență de preț poate fi descurajantă pentru agricultorii cu resurse financiare limitate.
• Eroziunea solului: Un alt aspect problematic este legat de scurgerea apei de ploaie de pe panourile solare. Această apă poate eroda solul de sub module, afectând negativ fertilitatea și sănătatea plantelor. Implementarea unor soluții eficiente de drenaj este esențială pentru a preveni această problemă.
• Lipsa de reglementare: Lipsa unei definiții clare și a unui cadru legal armonizat la nivel european pentru agrovoltaice creează incertitudini cu privire la eligibilitatea pentru subvenții agricole și alte programe de sprijin. Această ambiguitate poate descuraja investițiile în această practică agricolă emergentă.
• Nevoia de cercetare: Există încă o lipsă de cunoștințe aprofundate cu privire la impactul pe termen lung al agrovoltaicelor asupra mediului și asupra agriculturii. Sunt necesare mai multe studii și cercetări pentru a evalua cu exactitate beneficiile și riscurile asociate acestei practici.

Un concept cu mult potențial, însă cu multe obstacole

Sistemele agrovoltaice alături de rețelele de irigații dotate cu panouri solare oferă o modalitate promițătoare de a valorifica potențialul terenurilor agricole, generând energie curată și susținând producția alimentară.

Cu o abordare atentă și o colaborare strânsă între diferite sectoare, acestea pot juca un rol crucial în tranziția către o economie mai verde și mai durabilă.

Cu toate astea, lipsa unei definiții clare și armonizate la nivelul UE a conceptului de agrivoltaic reprezintă un obstacol semnificativ, deoarece instalarea acestor sisteme poate duce la modificări ale caracterizării terenurilor, ceea ce ar putea afecta eligibilitatea pentru subvenții agricole și pentru impozitare, printre multe altele.

Citește și: 

Cum influențează schimbările climatice bunăstarea COPIILOR? UNICEF: „Problema se va agrava în viitor”

Cât de mult contează comunitățile ENERGETICE într-o tranziție justă

Cum „pensionăm” panourile solare și ce se întâmplă când acestea ies din uz?

STRATEGIA de infrastructură verde și îmbunătățirea vieții din orașe

China vs. restul lumii în cursa pentru DOMINAȚIA energiei solare

Raport Copernicus | Date sumbre pentru Europa, în anul 2023: „Fenomenele EXTREME au dus la pierderi de miliarde €”