Czy farmy słoneczne mogą współistnieć z ziemią uprawną? Mogą. Jeszcze jak. Niedawne badania i projekty pilotażowe w Europie i Stanach Zjednoczonych wykazały, że ten sam kawałek ziemi można wykorzystać na dwa sposoby.
Tak zwane projekty agrotowoltaiczne (agroPV) mogą nawet przynosić korzyści uprawom, ponieważ moduły słoneczne służą podwójnemu celowi – nie tylko wytwarzają energię elektryczną, ale także chronią uprawy przed gradem i chronią rośliny wymagające cienia, takie jak warzywa liściaste, przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych. Mimo to, nadal dostarczają trochę światła przez półprzezroczyste moduły słoneczne.
Pomysł nie jest nowy – już w 1981 roku dwóch niemieckich fizyków, Adolf Goetzberger i Armin Zastrow zaproponowali koncepcję podwójnego wykorzystania areału rolnego. Choć w naukowej publikacji słowo “agrowoltaika” zostało użyte po raz pierwszy dopiero w 2011 roku.
Dla rolników posiadanie instalacji słonecznej może obniżyć koszty energii elektrycznej, zdywersyfikować strumień przychodów i potencjalnie wydłużyć okresy wegetacyjne – twierdzi Departament Energii Stanów Zjednoczonych w swoim przewodniku dla rolników “Going Solar”.
Dla tych, którzy obawiają się, że moduły słoneczne mogą przegrzać i wysuszyć plony, przewodnik mówi, że moduły słoneczne w rzeczywistości chłodzą plony i roślinność z powodu zacienienia i utrzymują im ciepło w nocy. Badania wykazały również, że nie było żadnego wpływu na tempo wzrostu upraw. Ponadto wypasane owce mogą służyć do kontroli roślinności, ponieważ nie wspinają się ani nie uszkadzają instalacji.
Jedną z drażliwych kwestii w dążeniu do zwiększenia produkcji energii słonecznej jest ogromna ilość ziemi, którą pochłaniają moduły słoneczne, potencjalnie zastępując grunty rolne modułami fotowoltaicznymi używanymi wyłącznie do produkcji energii.
Według szacunków DOE, moc słoneczna w Stanach Zjednoczonych może osiągnąć 329 gigawatów (GW) do 2030 r., ale wymagałoby to około 1,8 miliona akrów ziemi, twierdzi National Renewable Energy Laboratory (NREL) . Chociaż te prawie 2 miliony akrów – w przybliżeniu 2/3 wielkości województwa opolskiego, stanowiłyby mniej niż 0,1% całkowitej powierzchni gruntów w Stanach Zjednoczonych, obawy wzrosły co do wykorzystania gruntów rolnych pod instalacje słoneczne do tego stopnia, że hrabstwa Connecticut na północy Karolina i Waszyngton ograniczyły rozwój fotowoltaiki na gruntach uprawnych, aby chronić rolnictwo.
Jednak według NREL, rozwój energii słonecznej o niewielkim wpływie na grunty rolne oszczędza rolnikom i wytwórcom energii przed wyborem „albo-albo” i przynosi obopólne korzyści.
AgroPV może być niewykonalne w przypadku dużych gospodarstw z jedną uprawą, ale może zwiększyć plony z niektórych roślin. Jak pokazały przytoczone wyżej badania, plony pomidorów wiśniowych na terenie farmy słonecznej w Arizonie podwoiły się i wymagają mniej wody, gdy są uprawiane w cieniu paneli słonecznych.
Farmy podwójnego zastosowania mogą stanowić rozwiązanie problemu gruntów w stanach i hrabstwach w USA o ograniczonej powierzchni uprawnej, a także w krajach Europy i Azji Północno-Wschodniej.
Na Starym Kontynencie agrowoltaika jest na razie w fazie testów. Organizacja zrzeszająca firmy z branży, SolarPower Europe, zainicjowała w tym roku projekty agrowoltaiczne, których wykonawcą będzie francuskie przedsiębiorstwo Amarenco. Realizacja koncepcji została jednak przesunięta ze względu na pandemię koronawirusa. Raport na temat agrowoltaiki stworzyła również Komisja Europejska, choć jak na razie nie ma dedykowanych programów wsparcia dla dualnego wykorzystania gruntów.
A jak w tym wszystkim odnajduje się Polska? Obecnie przeżywamy boom fotowoltaiczny, ale nieco innego rodzaju. Dzięki rządowemu programowi „Mój Prad” koordynowanemu przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska w ostatnich latach w całym kraju pojawiło się tysiące przydomowych instalacji, głównie na dachach domów jednorodzinnych.
W lipcu Ministerstwo Klimatu informowało, że w ramach programu złożono już 100 tys. wniosków a zainstalowana moc wzrosła a 156,22% rok do roku! W programie można otrzymać dofinansowanie na zakup i montaż instalacji fotowoltaicznych. Obejmuje ono do 50 proc. kosztów instalacji i wynosi do 5 tys. zł. Udzielane jest dla instalacji o mocy od 2 do 10 kW. Budżet programu to 1 mld zł. W sierpniu NFOŚiGW informował, że do rozdysponowania zostało jeszcze 349 mln zł.
“Mój prąd” na tyle wszedł do tzw. mainstreamu, że firmy oferujące montowanie instalacji reklamują się nawet w telewizji. Jednak zdaje się, że znacznie mniej osób słyszało o programie „Agroenergia”, również koordynowanym przez NFOŚiGW. Zakłada on dotację na instalację paneli słonecznych (ale nie tylko, mowa jest również o wiatrakach, pompach ciepła lub i instalacjach hybrydowych) w “gospodarstwach rolnych, gdzie łączna powierzchnia użytków rolnych zawiera się w przedziale od 1 ha do 300 ha”. W przypadku mocy zainstalowanej w przedziale 10-30 MW dofinansowanie ma wynosić do 15 tys. zł a przy 30-50 MW – do 25 tys. zł. Odpowiednio wsparcie NFOŚiGW w obu przypadkach szacowane jest na 20% i 13%.
Nie jest jasne, czy ten program przeznaczony jest dla projektów agrowoltaicznych. Nigdzie nie pada ta nazwa, a NFOŚIGW jak do tej pory nie odpowiedział na pytania dotyczące tej kwestii. Z pewnością warto również promować tę formę podwójnego wykorzystania gruntów rolnych, których Polska ma pod dostatkiem.