Vir:cleanenergyeconomymn.org
Agrivoltaika je nastajajoči pristop k proizvodnji sončne energije, ki vključuje kombinacijo sončnih panelov s kmetijskimi praksami, kot so pridelava pridelkov, paša ali habitati opraševalcev na istem zemljišču. Z integracijo sončnih kolektorjev z drugimi rabami zemljišč želi agrivoltaika čim bolj povečati učinkovitost zemljišč in izrabo virov. Sončne plošče zagotavljajo proizvodnjo čiste energije, hkrati pa nudijo prednosti, kot so senca, zmanjšano izhlapevanje vode in zmerna temperatura za gojene rastline ali živali.
Ta inovativni pristop spodbuja tako proizvodnjo hrane ali biomase kot proizvodnjo čiste energije, spodbuja simbiotično razmerje med kmetijstvom in sončno energijo, ki povečuje produktivnost zemlje in prispeva k bolj odporni in donosni prihodnosti.
Agrivoltaika se od drugih modelov sončne energije razlikuje po tem, da se zemljišče pod in okoli sončnih kolektorjev uporablja za drug namen. Ta edinstvena funkcija nudi številne prednosti:
Optimizacija zemlje: Agrivoltaika omogoča produktivno rabo zemlje s kombiniranjem proizvodnje sončne energije s kmetijskimi dejavnostmi. Kmetom omogoča ustvarjanje čiste energije, medtem ko isto zemljo uporabljajo za pridelavo poljščin ali pašo živine, s čimer povečajo učinkovitost in produktivnost zemlje.
Povečan pridelek: prisotnost sončnih kolektorjev nad posevki zagotavlja senco, zmanjšuje prekomerno toploto in izhlapevanje. Ta učinek senčenja pomaga ustvariti mikroklimo, ki lahko ublaži ekstremna temperaturna nihanja in izgubo vode, kar vodi do izboljšanega pridelka in zmanjšanja potreb po vodi.
Izboljšana učinkovitost virov: Soobstoj sončnih celic in pridelkov spodbuja učinkovitost virov. Paneli zajemajo sončno energijo za proizvodnjo električne energije, medtem ko učinek senčenja zmanjšuje potrebo po namakanju in varčuje z vodo.
Diverzifikacija dohodka: Agrivoltaika lahko ponudi dodatne tokove prihodkov kmetom, tako da jim omogoči ustvarjanje in prodajo čiste energije poleg njihovih kmetijskih proizvodov. Ta diverzifikacija virov dohodka lahko prispeva h ekonomski sposobnosti preživetja in odpornosti kmetijskih dejavnosti.
Eden od glavnih izzivov pri agrovoltaiki je, da so lahko začetni stroški agrovoltaičnih sistemov dragi, ker imajo pogosto bolj zapletene zasnove sistemov kot tradicionalni sončni paneli in lahko zahtevajo strukturne spremembe, da omogočijo dvojno rabo zemljišč. Kljub dolgoročnim prihrankom stroškov imata lahko oprema in konstrukcija visoke stroške v primerjavi s tradicionalnim kmetijstvom ali samostojnimi sončnimi napravami. Finančne ovire lahko ovirajo široko uporabo, zlasti za male kmete ali regije z omejenimi viri.
Drug izziv, kot pri mnogih tehnologijah v zgodnji fazi, je zagotavljanje dostopa kmetom do usposabljanja, tehnične pomoči in izobraževalnih virov, kar je ključnega pomena za kmete, načrtovalce agrovoltaičnih sistemov in oblikovalce politik, da v celoti razumejo možne koristi in premagajo izzive, povezane z izvajanjem agrivoltaičnih projektov. Zanimanje za agrovoltaiko narašča, zato bo v prihodnje ključnega pomena zagotoviti, da imajo kmetje sredstva, ki jih potrebujejo za uvedbo agrovoltaičnih sistemov.
Namestitev agrovoltaičnih sistemov zahteva iskanje kmetijskih zemljišč, ki so zelo primerna tako za solarne farme kot za kmetijske dejavnosti, hkrati pa je treba premagati omejitve prenosa in povezovanja z omrežjem ter pritegniti kmete, ki jih zanima inovacija pri njihovem delovanju. Izpolnjevanje vseh treh pogojev je lahko izziv.
V tem času obstaja več agrivoltaičnih projektov po vsej Minnesoti, vendar se tehnologija še pojavlja. Vsi obstoječi projekti v Minnesoti vključujejo habitate opraševalcev, pašo ali mešanico obojega.
Opraševalcem prijazni agrovoltaični sistemi imajo pod in okoli sončnih celic grmičevje, trave in rože, ki proizvajajo nektar ali cvetni prah, ki privabljajo opraševalce, kot so čebele in metulji. Ti projekti lahko izboljšajo storitve opraševanja bližnjih kmetijskih pridelkov. Izboljšano opraševanje lahko poveča pridelek, izboljša kakovost sadja in poveča proizvodnjo semen, kar koristi kmetom. Poleg tega lahko sončne naprave, ki ustvarjajo habitate za opraševalce, sčasoma povzročijo prihranke pri stroških delovanja in vzdrževanja zaradi koristi, ki jih opraševalci ustvarijo za zdravje ekosistema. Večina obstoječih opraševalcem prijaznih agrivoltaičnih sistemov v Minnesoti se nahaja v južni polovici države.
Connexus Energy s sedežem v Minnesoti sprejema opraševalcem prijazno agrovoltaiko. Članek, ki ga je objavilo podjetje, opisuje njihovo partnerstvo s podjetjem Prairie Restorations, prek katerega so zasnovali opraševalcem prijazen cvetoč travnik pod solarnim nizom v njihovem kampusu. Vse od takrat Connexus daje prednost gospodarjenju z zemljo pri vseh svojih solarnih projektih, ki zdaj pokrivajo več kot 120 hektarjev in gojijo več kot 15 milijonov avtohtonih in opraševalcem prijaznih rastlin.
Trenutno se izvaja veliko študij, da bi bolje razumeli obseg koristi opraševalcem prijaznih agrivoltaičnih sistemov, vključno s tisto v Minnesoti. Projekt Inovativne solarne prakse, integrirane s podeželskimi gospodarstvi in ekosistemi (InSPIRE) Ministrstva za energijo izvaja raziskave opraševalcem prijazne agrivoltaike v okrožju Anoka in Atwater. Državna vlada je prav tako izkazala podporo za opraševalcem prijazno agrovoltaiko.
Leta 2022 je Minnesota vzpostavila Habitatu prijazen sončni program, ki podpira ustvarjanje opraševalcem prijaznih solarnih projektov s tehničnimi viri in obrazci za oceno projektov.
Projekti agrivolatike na paši združujejo proizvodnjo sončne energije s pašo živine pod sončnimi kolektorji ali med njimi. Povezovanje paše s proizvodnjo sončne energije lahko kmetom zagotovi dodatne tokove dohodka. Z izkoriščanjem zemlje za pašo živine lahko kmetje diverzificirajo svoje kmetijske dejavnosti, hkrati pa ustvarjajo prihodke od proizvodnje sončne energije. Koristi, ki jih ima upravljana paša za zdravje tal, lahko kmetom ustvarijo tudi dolgoročne prihranke stroškov. InSPIRE trenutno raziskuje pašno agrovoltaiko v Chisagu. Habitatom prijazen sončni program podpira tudi projekte paše.
Medtem ko je v Minnesoti že veliko habitatov opraševalcev in pašnih agrovoltaičnih naprav, še ni nobenih agrovoltaičnih projektov za proizvodnjo pridelkov. Več kot 70 % kmetijskih zemljišč v Minnesoti se uporablja za pridelavo koruze in soje. Agrivoltaics je združljiva samo s pridelki, ki so odporni na senco, kot je listnato zelenje, koruza in soja pa za uspevanje potrebujeta polno sončno svetlobo. Raziskovalci po vsej državi si prizadevajo razumeti, katere vrste pridelkov so najbolj združljive z agrivoltaiko na katerih lokacijah. Preučujejo tudi, katere lokacije in pogoji so najprimernejši za opraševalcem prijazne sisteme, pašo in pridelavo poljščin.
Agrivoltaika ima velik potencial za dosledno rast v prihodnjih letih. Ker skrbi glede sončne energije in rabe zemljišč narašča, agrivoltaika ponuja rešitev rabe več zemljišč. Naslednje bi pripomoglo k rasti agrivoltaike v Minnesoti:
Politika in regulativni okvir: Politike, ki podpirajo agrovoltaiko, bi pripomogle k njeni rasti. To lahko vključuje finančne spodbude, davčne olajšave ali nepovratna sredstva za kmete in solarne razvijalce, ki sprejmejo agrovoltaične sisteme.
Raziskovalni in predstavitveni projekti: Izvajanje raziskovalnih in predstavitvenih projektov, specifičnih za podnebje Minnesote, kmetijske prakse in sorte poljščin, lahko pomaga potrditi izvedljivost in koristi agrivoltaike v Minnesoti.
Izobraževanje in ozaveščanje kmetov in skupnosti: Izobraževanje kmetov o potencialnih prednostih in izzivih agrivoltaike je bistvenega pomena. Organizirati je mogoče ozaveščanje, delavnice in programe usposabljanja, ki kmetom zagotovijo potrebno znanje, da se odločijo, ali bi želeli izvajati agrovoltaiko. Poleg tega lahko vključevanje lokalnih skupnosti in ozaveščanje o prednostih agrivoltaike pomaga pri gradnji javne podpore za te projekte.
Sodelovanje in partnerstva: Sodelovanje med različnimi zainteresiranimi stranmi je ključnega pomena za rast agrivoltaike v Minnesoti. To vključuje partnerstva med razvijalci sončne energije, kmetijskimi organizacijami, raziskovalnimi ustanovami in vladnimi agencijami. Izmenjava znanja, strokovnega znanja in virov lahko pospeši izvajanje agrovoltaičnih projektov.
Zvezni oblikovalci politik sodelujejo v dvostrankarskih prizadevanjih za spodbujanje agrivoltaike po vsej državi. Zakon o moči opraševalcev, ki sta ga predlagala senatorja Jeff Merkley (D-Oregon) in Cory Booker (D-New Jersey), želi dati prednost solarnim projektom, ki ustvarjajo habitate za opraševalce. Zakon o raziskavah in predstavitvah agrovoltaike, ki sta ga predlagala senatorja Martin Heinrich (D- Nova Mehika) in Mike Braun (R-Indiana), skuša v štirih letih dodeliti 75 milijonov dolarjev za raziskovalne in predstavitvene projekte, povezane z agrivoltaiko. Po poročanju Canary Media so ti predlogi zakona namenjeni reševanju pomislekov glede izgube kmetijskih zemljišč zaradi sončnih elektrarn, hkrati pa podpirajo kmete in pospešujejo podnebne cilje. Predlogi zakona bi zagotovili financiranje raziskav in pomagali zapolniti vrzeli v znanju za določitev sposobnosti preživetja agrivoltaike v različnih regijah in z različnimi pridelki ali živino.
Ko bo agrovoltaika pridobivala zagon, bo ustvarila nove priložnosti v kmetijskem in energetskem sektorju ter ponudila pot, ki usklajuje proizvodnjo hrane in proizvodnjo čiste energije. Z nenehnimi raziskavami, podpornimi politikami in skupnimi prizadevanji je agrivoltaika pripravljena vzdrževati stalno rast v prihodnjih letih v Minnesoti in drugod.
