Forscher der Universität Lissabon und der Militärakademie in Portugal haben eine Studie zur Machbarkeit von durchgeführtAgri-PV-Anlage um den Bedarf an Energie- und Ernährungssicherheit zu decken. Die Studie ergab, dass beabstandete Reihen von Photovoltaikmodulen (PV) in Kombination mit schattenfreundlichen Pflanzen die vielversprechendste Rendite und eine Amortisationszeit von weniger als fünf Jahren hatten.
Portugals klimatische Eigenschaften machen es zu einem geeigneten Standort für die Solarproduktion und etwa 12 % des Staatsgebiets des Landes sind als Nationales Agrarreservat (RAN) für landwirtschaftliche Zwecke ausgewiesen.Agri-PV-System, die Integration von Landwirtschaft und Solarproduktion, auch genanntSolarlandwirtschaftkönnte eine innovative Lösung sein, um das ausgewiesene Land zu nutzen und gleichzeitig erneuerbare Energie zu erzeugen, um Bedenken hinsichtlich der Energiesicherheit auszuräumen.
Die Gruppe stellte fest, dass Agri-PV-Anlagen eine Amortisationszeit von fünf Jahren oder weniger erreichen und mehr Wert generieren können als nur PV-Anlagen oder nur die landwirtschaftliche Produktion auf dem Land. Darüber hinaus stellten die Forscher bei der Untersuchung von zwei Arten von Layouts – einem mit erhöhten Paneelen und einem mit beabstandeten Paneelreihen – fest, dass die beabstandete Lösung ein etwas höheres Potenzial hat als die erhöhte.
Das Team berücksichtigte zum Vergleich eine reguläre PV-Implementierung und untersuchte Szenarien, in denen die gesamte von den Modulen erzeugte Energie zu einem berechneten Wert direkt an den Markt verkauft wurde. Bei der Analyse wurde davon ausgegangen, dass der Landwirt ein PPA hat und die Energie für 0,043 € (0,046,34 $)/kWh verkauft. Für die PV-Anlagen wurden monokristalline Silizium-Solarzellen gewählt. Um die Amortisationszeit zu bestimmen, wurden mithilfe der PVsyst-Software verschiedene Parameter ausgewählt, darunter Anfangsinvestitions- und Betriebs- und Wartungskosten sowie Energieverkaufspreise.
Für die räumliche Anordnung des PV-Projekts wurde ein Pitch-Abstand von 20 m verwendet, wodurch ein Abstand von mindestens 15 m zwischen den beiden Reihen zu je acht Modulen und damit insgesamt 16 Modulen geschaffen wurde. Die Module hatten einen Neigungswinkel von 55 % bis -55 %, und Tracker wurden verwendet, um der Bewegung der Sonne zu folgen und die Leistungsabgabe zu optimieren. Bei der erhöhten PV-Array-Anordnung wurden alle 16 Module in einer einreihigen Reihe installiert, um die Verschattung der darunter liegenden Pflanzen zu reduzieren. Auch hier wurde unter Verwendung von Trackern ein Neigungswinkel von 55 % bis -55 % gewählt. Allerdings erzeugte das Gelände in der Valverdinho-Installation zu viel Schatten, weshalb der Neigungswinkel auf 45 % und -45 % angepasst wurde.
Die Ergebnisse der Untersuchung zeigten, dass die vorgeschlagenen Projekte niedrigere Stromgestehungskosten (LCOE) aufwiesen als der Energiepreis auf dem iberischen Markt, mit Amortisationszeiten von etwa 4-5 Jahren.
Agri-PV vereint die Prinzipien nachhaltiger Landwirtschaft und erneuerbarer Energieerzeugung. Durch die Beschattung von Pflanzen können PV-Module die Wasserverdunstung reduzieren und kühlere Temperaturen aufrechterhalten, was zu höheren Ernteerträgen führt. Mittlerweile erzeugen Sonnenkollektoren erneuerbare Energie, die von den Landwirten verkauft oder selbst genutzt werden kann, wodurch ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringert wird.
Diese Studie unterstreicht das Potenzial der Agri-PV, eine Win-Win-Lösung zu bieten, indem sie sowohl Fragen der Ernährungs- als auch der Energiesicherheit angeht und gleichzeitig nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken fördert. Da die Weltbevölkerung weiter wächst, werden Innovationen und kreative Lösungen wie die Agrar-PV von entscheidender Bedeutung sein, um die Herausforderungen zu meistern, denen wir in den kommenden Jahren gegenüberstehen.
