Austrija bi mogla iskoristiti 90 TWh agrovoltaike koristeći 5–16% obradive zemlje

Istraživačka grupa predvođena austrijskim Univerzitetom prirodnih resursa i prirodnih nauka u Beču, provela je tehno{0}}ekonomsku analizu potencijala agronaponskih instalacija u zemlji, kombinujući procjene profitabilnosti za solarnu PV proizvodnju i poljoprivrednu proizvodnju.

„Naš rad predstavlja, prema našim saznanjima, prvi integrisani okvir koji kombinuje simulaciju i PV proizvodnje električne energije i poljoprivredne proizvodnje za agronaponske sisteme na nivou cele zemlje, uključujući uticaje klimatskih promena“, rekla je autorka dopisnica Isabelle Grabner za pv magazin. „U našem istraživanju istraživali smo smanjenje proizvodnje usjeva za Austriju zbog širenja solarne fotonaponske energije na poljoprivredno zemljište.

"Uporedili smo agresivnu primjenu agrovoltaike i tipičnih{0}}prizemnih fotonaponskih instalacija neophodnih za postizanje ciljeva klimatske neutralnosti," dodao je Grabner. "Štaviše, pokazali smo ograničene efekte prilagođavanja klimatskim promjenama pod agrovoltaikom, ali posljednji rezultati u velikoj mjeri ovise o odabranim usjevima, kao i o-specifičnim zemljama."

Za sprovođenje analize, tim je koristio modularni okvir za simulaciju, koristeći uspostavljeni softver tamo gde je dostupan i razvijajući nova rešenja po potrebi. Okvir je dostupan online pod GPL licencom. Koristeći podatke EU iz Politike{2}}integrisanog klimatskog modela (EPIC), istraživači su prvo klasifikovali područja pogodna za agrovoltaičku upotrebu, primjenjujući filtere kao što su minimalna povezana površina usjeva od 1 ha, maksimalni prosječni nagib od 20 stepeni i maksimalna nadmorska visina od 1.950 m nadmorske visine.

Proizvodnja električne energije je simulirana pomoću PVlib-a, koristeći podatke o globalnom horizontalnom zračenju (GHI) iz simulacije klime na mreži od 1 km. EPIC je korišten za modeliranje ključnih ekoloških procesa i rasta biljaka na nivou parcele, sa dnevnim vremenskim koracima i prostornom rezolucijom od 1 km × 1 km. Scenariji su uključivali interakcije između uslova životne sredine i praksi upravljanja, uključujući plodored, za useve kao što su grašak, soja, krompir, lucerna, letnji ječam i ovas.

Klimatski podaci zasnovani su na opservacijama od 1981. do 2020. i projekcijama od 2031. do 2070. godine. Testirana su dva osnovna scenarija: poljoprivredna proizvodnja bez fotonaponskog sistema i fotonaponska{4}}montaža bez poljoprivrede. Agrovoltaički scenariji su uključivali nadzemne šivene sisteme, okrenute prema jugu sa visinom instalacije od približno 10 m, i vertikalne bifacijalne sisteme sa razmakom redova od 10 m i dva dvoslojna panela postavljena okomito. Svaki sistem je evaluiran prema scenarijima niske, srednje i visoke cijene.

Analiza je pokazala da u Austriji zemaljski{0}}PV sistemi generišu 1.173 MWh/ha, agronaponski sistemi na stubovima 684 MWh/ha, a vertikalni agronaponski sistemi 373 MWh/ha električne energije. Omjeri profita u odnosu na samo poljoprivrednu proizvodnju kretali su se u rasponu od 10:1 do 50:1 za vertikalne sisteme, do 60:1 za sisteme na stubovima i do 100:1 za prizemni{14}}PV.

"Za postizanje 90 TWh/god proizvodnje električne energije iz solarnih fotonaponskih polja na obradivim površinama, što je gornja granica u svim scenarijima klimatske neutralnosti, potrebna je količina od 5% do 16% ukupne površine usjeva", zaključio je tim. "Potrebne površine i simulirano smanjenje prinosa impliciraju da bi gubitak u austrijskoj proizvodnji usjeva dostigao 2%-6%. Samo agronaponski sistemi mogu postići gubitke proizvodnje na donjem kraju posmatranog raspona. Efekti prilagođavanja klimatskim promjenama agronaponskih sistema su mali."

Nalazi istraživanja dostupni su u "Tehno{0}}ekonomskim potencijalima agronaponskih instalacija u Austriji", objavljenom u Renewable Energy. U istraživanju su učestvovali istraživači sa austrijskog Univerziteta BOKU i Federalnog instituta za ekonomiku poljoprivrede.