Połączenie produkcji żywności z wytwarzaniem energii elektrycznej poprzez instalację paneli fotowoltaicznych między lub nad roślinami uprawnymi powinno być oczywistą korzyścią dla Unii Europejskiej. Chodzi przecież o zwiększoną produkcję energii odnawialnej przy jednoczesnym wsparciu rolnictwa. Co więcej, najnowszy raport Wspólnotowego Centrum Badawczego Komisji Europejskiej sugeruje, że instalacja systemów agrowoltaicznych na zaledwie 1 proc. gruntów rolnych w UE mogłoby umożliwić blokowi osiągnięcie celu produkcji energii słonecznej na 2030 rok. Oczywiście, przy zwiększaniu tego obszaru, korzyści rosną.
- Stoimy przed ogromną szansą na wdrożenie instalacji fotowoltaicznych na dużą skalę - powiedział David Schuppisser, dyrektor handlowy Insolight, jednego z wielu europejskich startupów działających na tym stosunkowo nowym rynku.
Brak regulacji i zmienne podejście
A jednak, może to okazać się dość trudne. Praktyka dzierżawy gruntów rolnych pod instalację masowych szeregów paneli słonecznych pozostaje kontrowersyjna. Niektórzy twierdzą, że takie rozwiązania są wyjątkowo mało estetyczne, inni obawiają się, że w ten sposób wyłącza się grunt rolny z produkcji. To nie wszystko - wiele państw europejskich wręcz zakazało tej praktyki dla standardowych paneli fotowoltaicznych.
Zwolennicy uważają, że systemy agrowoltaiczne dają możliwość utrzymania produkcji roślin bez znacznego zmieniania krajobrazu. W przypadku roślin specjalistycznych, obejmujących owoce, warzywa i rośliny ozdobne, które zwykle są uprawiane pod pewną formą osłony, takiej jak tunel foliowy, szklarnia czy siatki zacieniane, te struktury są zastępowane przez konstrukcje zapewniające tę samą ochronę, ale posiadające również półprzezroczyste panele fotowoltaiczne do produkcji energii elektrycznej. - Nie musisz poświęcać wsi ani całego gruntu rolnego - można to zrobić w inteligentny sposób-przekonuje Schuppisser.
Problem w tym, że przepisy dotyczące planowania przestrzennego i zasady dotyczące dopłat rolniczych i energetycznych często nie rozpoznają, że produkcja żywności i energii mogą się uzupełniać, a nie konkurować. "Głównym wyzwaniem dla wszystkich rozwiązań agrowoltaicznych jest to, że znajdują się one niejako się między dwoma światami” - uważa Nicolas Weber, współzałożyciel i dyrektor generalny szwajcarskiego startupu Voltiris.
Także Schuppisser wskazuje na brak pewności regulacyjnej jako największe wyzwanie w skalowaniu. - Obecnie agrowoltaika to bardzo nowy obszar, a technologia jak zwykle nieco wyprzedza przepisy -powiedział. Jego zdaniem, regulatorzy potrzebują sporo czasu na zatwierdzanie nowych przepisów, a dodatkowo każdy kraj preferuje w tej materii bardzo indywidualne podejście.
Czy agrowoltaika to greenwashing?
Powszechne zaniepokojenie budzi też fakt braku jednoznacznej definicji, czym właściwie agrowoltaika jest. Bez niej nie uda się zapewnić spójnego stosowania przepisów dotyczących planowania przestrzennego ani stworzyć właściwego finansowania. Chociażby w Holandii rząd oświadczył, że nie będzie już wydawał pozwoleń na standardowe parki fotowoltaiczne na gruntach rolnych, aby chronić produkcję żywności. - Jeśli okaże się, że chodzi wyłącznie o greenwashing i coś pójdzie nie tak, to agrowoltaika może zyskać złą opinię - powiedziała Wilma Eerenstein z firmy konsultingowej Renergize, która koordynuje projekt testowy Sunbiose w Holandii.
Definicje muszą również być akceptowane przez osoby wytyczające granice gruntów, aby rolnicy wdrażający systemy agrawoltaiczne nie tracili swoich dopłat rolniczych. Wreszcie - cena umowy za energię agrawoltaiczną musi uwzględniać wyższe koszty związane z tymi systemami. Struktury te zazwyczaj są wyższe od konwencjonalnych paneli fotowoltaicznych umieszczanych na ziemi, co sprawia, że także ich budowa jest droższa. Gorsza może być też wydajność paneli, bo te muszą być półprzezroczyste. "Dlatego mamy wyższe koszty i niższą produkcję kilowatogodzin", powiedziała Eerenstein.
Różne etapy agrowoltaiki
Technologie agrawoltaiczne są obecnie na różnych etapach rozwoju, od eksperymentalnych do komercyjnie dostępnych. I tak, Insolight prowadzi kilka dużych pilotażowych projektów komercyjnych we Francji, Szwajcarii i Włoszech. Przy zastąpieniu szklarni lub tuneli foliowych, panele wyposażono w sensory mierzące warunki klimatyczne i przekazujące informacje do systemu sterowania.
Czteroletni projekt finansowany przez holenderski rząd ma na celu przetestowanie i dalszy rozwój systemów agrowoltaicznych w różnych ustawieniach. Obejmuje to pokrycia dachów dla miękkich owoców (truskawki, maliny i owoce czerwone) i grusz, przenośne arkady połączone z trawą/koniczyną i uprawą w pasie, oraz konstrukcję fotowoltaiczną w połączeniu z uprawami polowymi.
Nowe przedsięwzięcia
Rozwinięcie odmian roślin bardziej tolerancyjnych na cień, które będą lepiej przystosowane do systemów agrowoltaicznych, jest również możliwe, ale nie jest to rozwiązanie natychmiastowe, biorąc pod uwagę długie okresy związane z programami selekcyjnymi. Tyle że projekty takie jak Sunbiose i tak będą musiały trwać przez kilka lat, by zrozumieć, jak systemy radzą sobie ze zmianami w sposobie uprawy roślin wieloletnich. "W przypadku drzew gruszy, na przykład, widzimy, że liczba kwiatów się zmienia, więc trzeba dostosować sposób przycinania drzew, i nad tym również pracujemy", powiedziała Eerenstein.
Voltiris, założony w 2022 roku, to jedno z tych nowych przedsięwzięć. W tym przypadku system jest instalowany wewnątrz szklarni. Światło przenika przez szkło, a następnie trafia na szereg luster. Pozwalają one na przepuszczenie światła o potrzebnych długościach fal do fotosyntezy, a pozostałe światło kierują na panele słoneczne do produkcji energii elektrycznej. Efektem jest energia słoneczna bez zacienienia.
Voltiris przeprowadził w ciągu ostatnich dwóch lat 12 projektów pilotażowych na uprawach takich jak pomidory, ogórki, papryka i bazylia. Odbywały się one w Szwajcarii, Holandii, Francji, Hiszpanii i ostatnio w Stanach Zjednoczonych.
