Austrija bi mogla iskoristiti 90 TWh agrovoltaike koristeći 5–16% obradivog zemljišta

Istraživačka grupa predvođena austrijskim Sveučilištem za prirodne resurse i prirodne znanosti u Beču provela je tehno-ekonomsku analizu potencijala agronaponskih instalacija u zemlji, kombinirajući procjene isplativosti za solarnu fotonaponsku proizvodnju i poljoprivrednu proizvodnju.

"Naš rad predstavlja, prema našim saznanjima, prvi integrirani okvir koji kombinira simulaciju fotonaponske proizvodnje električne energije i poljoprivredne proizvodnje za agronaponske sustave na razini cijele zemlje, uključujući utjecaje klimatskih promjena", rekla je dopisna autorica Isabelle Grabner za pv magazin. „U našem istraživanju istraživali smo smanjenje proizvodnje usjeva u Austriji zbog solarne PV ekspanzije na poljoprivrednom zemljištu.

"Usporedili smo agresivnu primjenu agrovoltaike i tipičnih fotonaponskih-postavljenih na zemlju instalacija potrebnih za postizanje ciljeva klimatske neutralnosti", dodao je Grabner. "Nadalje, pokazali smo ograničene učinke prilagodbe klimatskim promjenama pod agrovoltaikom, ali potonji rezultati uvelike ovise o odabranim usjevima, kao io -posebnosti zemlje."

Kako bi proveo analizu, tim je koristio modularni simulacijski okvir, koristeći uspostavljeni softver gdje je bio dostupan i razvijajući nova rješenja prema potrebi. Okvir je dostupan online pod GPL licencom. Koristeći podatke EU-a iz politika-integriranog klimatskog modela (EPIC), istraživači su prvo klasificirali područja pogodna za agrivoltaičku upotrebu, primjenjujući filtre kao što su minimalna povezana površina usjeva od 1 ha, maksimalni prosječni nagib od 20 stupnjeva i maksimalna nadmorska visina od 1950 m.

Proizvodnja električne energije simulirana je pomoću PVliba, korištenjem podataka o globalnom horizontalnom zračenju (GHI) iz klimatske simulacije na mreži od 1 km. EPIC je korišten za modeliranje ključnih ekoloških procesa i rasta biljaka na razini parcele, s dnevnim vremenskim koracima i prostornom rezolucijom od 1 km × 1 km. Scenariji su uključivali interakcije između uvjeta okoliša i praksi upravljanja, uključujući plodored, za usjeve kao što su grašak, soja, krumpir, lucerna, ljetni ječam i zob.

Podaci o klimi temeljeni su na promatranjima od 1981. do 2020. i projekcijama od 2031. do 2070. godine. Ispitana su dva osnovna scenarija: poljoprivredna proizvodnja bez PV sustava i fotonaponska-postavljena na zemlju bez poljoprivrede. Agrivoltaični scenariji uključivali su nadzemne sustave na stupovima, okrenute prema jugu s visinom ugradnje od približno 10 m, i vertikalne bifacijalne sustave s razmakom u redu od 10 m i dva dvoslojna panela složena okomito. Svaki sustav je procijenjen prema scenarijima niske, srednje i visoke cijene.

Analiza je pokazala da u Austriji-zemni fotonaponski sustavi generiraju 1.173 MWh/ha, agronaponski sustavi na kočnicama 684 MWh/ha, a vertikalni agronaponski sustavi 373 MWh/ha električne energije. Omjeri profita u odnosu na samu poljoprivrednu proizvodnju kretali su se od 10:1 do 50:1 za vertikalne sustave, do 60:1 za sustave na stupovima i do 100:1 za fotonaponske-postavljene na zemlju.

"Za postizanje 90 TWh/g proizvodnje električne energije iz solarne PV na usjevima, što je gornja granica u svim scenarijima klimatske neutralnosti, potrebna je količina od 5%-16% ukupne površine usjeva", zaključio je tim. "Potrebne površine i simulirano smanjenje prinosa impliciraju da bi gubitak u austrijskoj proizvodnji usjeva dosegao 2%-6%. Samo agronaponski sustavi mogu postići gubitke u proizvodnji na donjoj granici promatranog raspona. Učinci agronaponskih sustava prilagodbe klimatskim promjenama su minorni."

Nalazi istraživanja dostupni su u "Tehno-ekonomskim potencijalima agrivoltaičnih instalacija u Austriji," objavljenom u časopisu Renewable Energy. U istraživanju su sudjelovali istraživači s austrijskog sveučilišta BOKU i Saveznog instituta za poljoprivrednu ekonomiju.