С агрофотовольтаикой земля будет давать и урожай, и энергию
Солнечные модули вверху, a пшеница и картофель внизу: исследователи стремятся сделать фермерские поля вдвое эффективнее с новыми технологиями генерации электроэнергии. Экспериментальная установка на юго-западе Германии изучает новую концепцию.
Производство продуктов питания для растущего населения требует больше и больше земли, особенно если выращивать сельскохозяйственные культуры экологически чистым способом. Но пространство для таких растений становится все более дефицитным.
«Количество сельскохозяйственных угодий очень ограничено», - говорит Петра Хёги, профессор Института ландшафтной и растительной экологии в Университете Хоэнхайм. - Поэтому имеет смысл удвоить их назначение и использовать имеющиеся земли для производства и продуктов питания, и энергии».
В пилотном проекте возле Боденского озера на немецко-швейцарской границе исследователи из нескольких институтов проверяют возможности и преимущества такого подхода. На 2,5 гектарах пахотных земель органическая сельскохозяйственная компания выращивает пшеницу, картофель, сельдерей и смесь клевера с другими травами – часть культур находится под фотоэлектрическими панелями, установленными на специальных стендах на высоте пяти метров. Другой участок поля обрабатывается обычным способом, и не затенен солнечными батареями.
Это сравнение должно показать, какие виды растений больше других подходят для выращивания на агрофотовольтаических (APV) предприятиях. «Основываясь на предыдущих симуляциях, мы считаем, что картофель растет немного лучше под солнечными батареями. Пшеница, напротив – немного хуже», - отмечает Хеги.
Благодаря двухсторонним солнечным модулям «агро-СЭС» способны производить энергию не только за счет лицевой стороны панелей, но и за счет тыльной, которая использует отраженный свет. Таким образом, даже в зимние заснеженные дни электростанция работает достаточно эффективно, поскольку снег благоприятствует отражению солнечных лучей. По данным исследователей, за первый год производительность станции составила 1266 кВт*ч чистой энергии. Следить за показателями работы установки можно в онлайн режиме.
Подобные участки уже существуют во Франции, Италии и Японии. «В принципе, эта технология работает, - говорит Стефан Шинделе, руководитель проекта из Института солнечной энергии Фраунгофера. - Опыт показывает, что когда дело доходит до сельского хозяйства, потерь очень мало. Однако систематические исследования оптимального сочетания культур и инфраструктуры солнечных панелей пока не были выполнены».
Вместе с тем, дополнительные нижние структуры для установки модулей увеличивают их эксплуатационные расходы, что делает электроэнергию, генерируемую на полях дороже. «Себестоимость электроэнергии, производимой пилотным проектом, составит 11,3 евроцентов за кВт*ч», - поясняет Шинделе. - Но, чем больше таких объектов будет построено, тем дешевле они будут. Уже со стоимостью 10 евроцентов за кВт*ч эти инвестиции будут выгодны для немецких фермеров».
Сегодня цена на такую электроэнергию остается ниже, чем на энергию ветра, вырабатываемую офшорными ветропарками. Как полагают исследователи, потенциал для агрофотовольтаики в Германии составляет от 25 до 50 гигаватт, что будет покрывать до 8% спроса на электроэнергию в стране.
Еще больший потенциал APV имеет в солнечных регионах. В таких областях, как Ближний Восток, производство солнечной энергии особенно дешево и может заменить дизель-генераторы, используемые для питания сельскохозяйственных насосов для орошения.
