Pentru a atinge obiectivul neutralității gazelor cu efect de seră până în 2045, este necesară o extindere rapidă și masivă a energiilor regenerabile în Germania. Datorită creșterii electrificării în mobilitate și industrie, se poate aștepta un consum brut de energie electrică de aproximativ 1.100 terawatt-oră (TWh) pe an.
Această valoare este în prezent în jur de 530 TWh. Pe lângă extinderea energiei eoliene, aceste obiective pot fi atinse doar printr-o extindere semnificativă în domeniul fotovoltaicului. Se presupune că va exista o creștere necesară de șase până la opt ori capacitatea instalată astăzi, la aproximativ 400-445 GW până în anul 2045.
Deoarece o parte semnificativă a acestei extinderi de 12 – 20 gigawați (GW) pe an este de așteptat să fie spațiu deschis, există semne ale unei nevoi considerabile de spațiu în multe locuri. Acest lucru crește presiunea asupra terenului cu resurse deja limitate, care este, de asemenea, necesar pentru producția de alimente, culturi energetice, ca teren de construcție sau alte utilizări ale terenului.
Combină utilizarea agriculturii și producția de energie
Agri-fotovoltaica (Agri-PV) oferă o soluție promițătoare și în același timp o oportunitate atât pentru agricultură, cât și pentru tranziția energetică. Agri-PV descrie producția combinată de energie regenerabilă și alimente pe aceeași zonă și, prin urmare, reprezintă o formă relativ nouă de utilizare a terenului.
În comparație cu sistemele fotovoltaice convenționale de exterior, modulele sistemelor agro-PV sunt de obicei ridicate și astfel permit mașinilor agricole să circule dedesubt. Acest lucru face posibilă extinderea semnificativă a producției fotovoltaice, păstrând în același timp terenul pentru uz agricol. Datorită umbririi parțiale de către modulele fotovoltaice, această dublă utilizare a terenului oferă potențialul de a proteja culturile de radiațiile solare intense, pe lângă producția de energie, atenuând astfel efectele negative ale schimbărilor climatice asupra agriculturii. Umbrirea reduce, de asemenea, evaporarea apei și uscarea solului.
Modulele pivotante, așa-numitele trackere fotovoltaice, permit să pătrundă mai multă lumină, de care plantele au nevoie pentru creșterea lor și, prin urmare, sunt, de asemenea, mai eficiente decât sistemele fotovoltaice statice de exterior. Modulele fotovoltaice pot prelua și o funcție de protecție a plantelor împotriva fenomenelor meteorologice extreme, cum ar fi grindina sau înghețul de primăvară. Între timp, sistemele cu irigare integrată sunt și ele pregătite pentru piață. În plus, efecte pozitive asupra biodiversității pot fi obținute prin fâșii de înflorire pe zonele neutilizate pentru agricultură.
Primele sisteme utilizate pentru culturi speciale
Primele sisteme sunt utilizate în prezent în Germania, în special pentru culturi speciale, cum ar fi cultivarea fructelor, unde protecția împotriva intemperiilor este de dorit. „Aceasta înseamnă că sistemele agro-PV devin din ce în ce mai atractive pentru agricultură, deoarece oferă o oportunitate de a menține agricultura internă competitivă pe piața internațională și de a permite fermierilor să genereze venituri suplimentare”, explică Max Trommsdorff, manager de proiect la Fraunhofer ISE. „În același timp, putem avansa în extinderea energiilor regenerabile, putem reduce presiunea asupra suprafeței de teren limitate și putem crește rezistența la vreme extremă și schimbările climatice în diferite sisteme de cultivare.”
Accentuarea pieței: Depășirea obstacolelor
Condițiile generale din Germania nu sunt ideale
În ciuda acestei situații inițiale, doar foarte puține proiecte mici au fost realizate în Germania până acum. Motivele pentru aceasta se află în special în cadrul legal existent, inclusiv în sistemele de stimulare inadecvate și procesele de aprobare relativ complexe. În plus, există tot mai multe preocupări cu privire la acceptarea populației locale și la atractivitatea peisajului.
Ca parte a proiectului, urmează să fie evaluat statutul științific, juridic, economic și social al Agri-PV pentru Germania.
Scopul este de a dezvolta un model social pentru extinderea agro-PV în Germania, pe bază de dovezi și cu implicarea a cât mai mulți actori relevanți posibil, pentru a menționa necesitatea acțiunii pentru implementarea acestuia, pentru a contura soluții posibile și pentru a identifica alte domenii de cercetare. În acest scop, instalațiile pilot aflate în derulare sunt monitorizate și conectate în rețea, sunt create formate de participare, iar cunoștințele acumulate sunt evaluate, procesate și puse la dispoziția publicului larg și politicienilor.
Se fac contacte în cât mai multe domenii relevante din practică, tehnologie, legislație și știință, de exemplu cercetarea de acceptare și agronomie, și se stabilește o platformă pentru schimbul de cunoștințe și experiență în domeniul utilizării duale a terenurilor.
„Prin abordarea integrată a producției de alimente și furaje, precum și a generării de energie, sistemele agroPV pot permite mai multe sinergii – nu numai pentru sectorul agricol și energetic, ci și în ceea ce privește gestionarea apei, conservarea peisajului și a naturii și procesele de inovare socială. ”, explică prof. Klaus Müller, manager de proiect la ZALF. Pentru a utiliza în mod optim potențialul de tranziție energetică și pentru a preveni deciziile greșite în aplicarea Agri-PV, proiectul ar trebui să se concentreze nu numai pe crearea de rețele, ci și pe susținerea exemplelor practice.
Multe discipline, un singur scop: agro-PV comercializat
Parteneri de cercetare:
- Fraunhofer ISE (coordonare) contribuie cu mulți ani de experiență în domeniul cercetării agro-PV și va dezvolta în special un sistem de monitorizare pentru sistemele existente și va evalua și sprijini operațiunile prototip din punct de vedere tehnic și economic. În plus, trebuie rezolvate întrebări importante despre agroPV cu creșterea animalelor. Aceasta include și întrebarea ce cerințe pot fi utilizate pentru a asigura utilizarea principală agricolă a zonei. https://www.ise.fraunhofer.de/
- Centrul Leibniz pentru Cercetarea Peisajului Agricol (ZALF) e. V. (coordonare) se va ocupa în special de chestiunile de acceptare, de cerințele diferiților actori din politică, practică, natură și protecția mediului, precum și subiectele conflictelor de utilizare și relații publice și va dezvolta soluții pentru reducerea conflictelor și crearea de rețele. În acest scop, între altele, se realizează o anchetă reprezentativă a populației. https://www.zalf.de/de/seiten/ZALF.aspx
- Universitatea din Hohenheim contribuie cu mulți ani de experiență de proiect pe acest subiect și se va dedica, de asemenea, aspectelor specifice plante-ecologice ale sistemului de utilizare cu studii la o fabrică pilot. Accentul de interes al cercetării este problema interacțiunii dintre disponibilitatea apei și a luminii a plantelor cu scopul de a îmbunătăți baza de cunoștințe pentru modelarea randamentului în sistemele agro-PV.
https://www.uni-hohenheim.de/ - Becker Büttner Held Rechtsanwälte Wirtschaftsprüfer Steuerberater Firma de avocatură PartGmbB și Fundația pentru Dreptul Energiei de Mediu oferă expertiza juridică necesară. Veți identifica obstacolele pentru Agri-PV în cadrul legal și veți dezvolta soluții pentru a le elimina.
www.die-bbh-gruppe.de
https://stiftung-umweltenergierecht.de - Elysium Solar GmbH, în calitate de dezvoltator de proiecte și consultant pentru sisteme inovatoare agro-PV, aduce perspectiva aplicării la scară industrială și starea actuală a practicii de aplicare în agricultură cu în prezent aproximativ 150 MW în planificarea în Germania. https://elysium-solar.de
- Bosch & Partner GmbH este dedicată subiectului compatibilităţii cu mediul înconjurător a sistemelor fotovoltaice agricole. https://www.boschpartner.de/home
- Cele două ferme asociate, Fabian Karthaus și Hofgemeinschaft Hegelbach, aduc în proiect experiența lor din utilizarea practică a prototipurilor.