Pole, nebo solární panely? Nejlepší je symbióza!

[karelkilian]

Dobrý den,

protože je tu pátek, připravili jsme pro Vás další článek k zamyšlení a případné diskuzi. Tentokrát se podíváme na mimořádně zajímavou otázku: „Pole, nebo solární panely?“

Karel Kilián

Pole, nebo solární panely? Nejlepší je symbióza!

Solární farmy, které jsou často umísťovány na polích a loukách, bývají často kritizovány za to, že zabírají místo, na kterém se mohly pěstovat zemědělské produkty. Stav je nyní takový, že buď může být na daném místě zemědělská půda, nebo solární panely. Nešlo by to ale skloubit? Odpověď na tuto otázku se pokusili najít odborníci z Fraunhoferova institutu pro solární energii.

Na poli poblíž Bodamského jezera řešili využití plochy pro zemědělské účely a získávání elektřiny ze slunce. Na jedné třetině orné půdy nainstalovali fotovoltaické moduly s celkovým výkonem 194 kilowattů. Důležité je, že panely byly umístěny na pět metrů vysokou konstrukci. Zbytek pole fungoval jako referenční.

Zatímco výsledky z roku 2017 vykazovaly efektivitu využití půdy ve výši 160 %, výkonnost agrofotovoltaického systému ve velmi horkém létě roku 2018 tuto hodnotu výrazně překročila. Částečné zastínění půdy pod fotovoltaickými panely zlepšilo zemědělský výnos a léto bohaté na slunce zvýšilo výrobu solární energie.

Experimentování s agrofotovoltaikou

V loňském roce byly na poli pod panely pěstovány čtyři druhy zemědělských plodin: pšenice, brambory, jetel a celer. Tři z nich vykázaly v těchto podmínkách lepší výnosy. Konkrétně nejvíce profitoval ve srovnání s referenčním vzorkem celer, kterého se urodilo o 12 % víc. Objem sklizené pšenice vzrostl o tři procenta, naopak jetele bylo o osm procent méně.

„Na základě výnosu brambor z roku 2018 vzrostla účinnost využití půdy na jeden hektar s agrofotovoltaickým systémem o 186 %,“ říká Stephan Schindele z Fraunhofer ISE. Jak k tomuto číslu došel, vysvětluje názorný obrázek.

Pokud bychom na poli vysadili brambory, dostali bychom z něj 100 % brambor. V případě, že by stejnou plochu zabraly solární panely, bylo by výsledkem 100 % elektřiny. Při kombinovaném využití téže plochy se povedlo získat 103 % brambor a k tomu ještě navíc 83 % elektrické energie.

Panely ovlivňují prostředí pod sebou

Kromě vývoje portfolia, výnosů a kvality plodin sledovali vědci z University of Hohenheim údaje o klimatických podmínkách pod solárními panely, které srovnávali se sousedním referenčním polem bez sluneční elektrárny.

Jistě není překvapením, že naměřili o třetinu méně slunečního světla - přeci jen i poloprůhledné solární články vrhají stín. Systém však ovlivňuje další faktory, ke kterým patří distribuce srážkové vody a teplota půdy. Na jaře a v létě byla teplota půdy pod panely nižší, nicméně teplota vzduchu byla stejná jako na poli bez panelů.

V horkém a suchém létě roku 2018 byla půdní vlhkost v pšeničném porostu vyšší než na referenčním poli, zatímco v zimních měsících byla naopak nižší. „Můžeme předpokládat, že stín pod solárními moduly umožnil rostlinám lépe snášet horké a suché podmínky roku 2018,“ říká odbornice na zemědělství Andrea Ehmann. „Tento výsledek ukazuje potenciál pro využití agrofotovoltaiky ve vyprahlých oblastech, ale také nutnost provádět další pokusy v jiných klimatických oblastech a s jinými druhy plodin,“ dodává její kolegyně Axel Weselek.

Synergický efekt pro zemědělství

V roce 2018 dosáhlo sluneční záření 1319,7 kilowatthodin na metr čtvereční, což představuje nárůst o 8,4 % ve srovnání s předchozím rokem. Energetický výkon agrofotovoltaického pole vzrostl o dvě procenta na 249 857 kWh, což odpovídá mimořádně dobré hodnotě výkonu 1285,3 kWh na metr čtvereční.

Pokud je elektřina uložena a používána na stejném místě, dochází v důsledku synergických efektů k dalším úsporám. Zemědělci například mohou místo strojů na fosilní paliva používat jejich elektrické verze s téměř nulovými náklady na provoz. „Když to politika dovolí, pak agrofotovoltaika může poskytnout odpověď na otázku Jídlo, nebo energie? Z technického hlediska mohou zemědělci získat obojí.“

„Díky dvojímu využívání orné půdy je splněn hlavní úkol - tedy výroba potravin. Přidaná výroba elektřiny ze slunce přispívá k rozšíření elektrické mobility a slouží k ochraně klimatu,“ říká Stephan Schindele z Fraunhofer ISE.

Potenciál pro vyprahlé regiony

Výsledky z léta 2018 ukazují obrovský potenciál agrofotovoltaiky pro suché klimatické zóny. Plodiny a hospodářská zvířata mohou těžit ze stínu, který poskytují solární panely. Fraunhofer ISE již pracuje na několika projektech, jejichž cílem je přinést tuto technologii do rozvojových zemí.

Pilotní studie, provedená v indickém státě Maharashtra, ukázala, že efekt stínění a menší vypařování mají za následek až o 40 procent vyšší výnosy rajčat a bavlny. „V některých případech počítáme s téměř dvojnásobnou efektivitou využití půdy,“ slibuje vedoucí výzkumu Max Trommsdorff.

V projektu v rámci programu EU Horizont 2020 spolupracují výzkumní pracovníci s partnery z Alžírska, aby otestovali účinky agrofotovoltaických systémů na vodní bilanci. Kromě menšího vypařování a nižších teplot bude v tomto případě hrát roli také sběr dešťové vody.

Další informace o tomto nesporně zajímavém projektu najdete na stránkách www.agrophotovoltaik.de.

[marko250]

Na první pohled to vypadá 40% plus,ale:
-servisní přístup přez plodiny
-komplikované obhospodařování kolem konstrukcí
-mohutné základy na konstrukce
-nákladné na vybudování

Jako plusy vidím s pomocí bateriových úložišť vyřešení energetiky do budoucna,ta plocha by byla ohromná,pokud by se to prosadilo celoevropsky,či světově.V létě by to mohlo z přebytků likvidovat nepotřebné,čerpat vodu,recyklovat atd.Samozřejmě jde využít konstrukce i k zavlažování.

[NOPARasito]

Narocnost konstrukce je neodiskutovatelna, dokonce i nachylnost na destrukci povetnostnimi vlivy. Ale na druhou stranu moznost vetsi a kvalitnejsi produkce plodin a konecne moznost pouzivat nefosilni stroje. Fosilaky bych osobne radsi videl ve forme generatoru a fungujicich hlavne v zime kvuli zbytkovemu teplu. Ale to je asi nerealne ;-(

[luky]

He, jsem si vzpomněl, jak se známý rozčiloval, že poslal chlapa válet pole a on chytil za sloup. Nevím, koho by poslal na takovéhle pole.

[NOPARasito]

Stroje s GPS
A podrobnýma mapama, lidi jsou jen přítěž

[unicast]

Tak časem snad budou častější a levnější různé farmboty a snad začnou dávat ekonomický smysl.

https://www.youtube.com/watch?v=FL9VsiyQYW8

[NOPARasito]

https://www.blisty.cz/art/96490-solarni ... dukci.html

[Matess]

když si člověk představí nějakou konstrukci pro robotické zavlažování, sázení i sklizeň a nad ní konstrukci s panely... zní to lehce jako scifi, ale třeba je to budoucnost.