Източник:cleanenergyeconomymn.org
Agrivoltaics е нововъзникващ подход към производството на слънчева енергия, който включва комбинацията от слънчеви панели със селскостопански практики като производство на култури, паша или местообитания на опрашители на една и съща земя. Чрез интегриране на слънчеви панели с други видове използване на земята, агриволтаиката има за цел да увеличи максимално ефективността на земята и използването на ресурсите. Слънчевите панели осигуряват генериране на чиста енергия, като същевременно предлагат предимства като сянка, намалено изпарение на вода и умереност на температурата за култивираните растения или животни.
Този иновативен подход насърчава както производството на храна или биомаса, така и генерирането на чиста енергия, насърчавайки симбиотична връзка между селското стопанство и слънчевата енергия, която подобрява производителността на земята и допринася за по-устойчиво и печелившо бъдеще.
Agrivoltaics се различава от другите проекти за слънчева енергия по това, че земята под и около слънчевите панели се използва за друга цел. Тази уникална функция предоставя няколко предимства:
Оптимизиране на земята: Агриволтаиката позволява продуктивно използване на земята чрез комбиниране на генериране на слънчева енергия със селскостопански дейности. Той позволява на фермерите да генерират чиста енергия, като същевременно използват същата земя за отглеждане на култури или паша на добитък, увеличавайки максимално ефективността и производителността на земята.
Повишени добиви: Наличието на слънчеви панели над културите осигурява сянка, намалявайки прекомерната топлина и изпарението. Този ефект на засенчване помага да се създаде микроклимат, който може да смекчи екстремните температурни колебания и загубата на вода, което води до подобрени добиви и намалени нужди от вода.
Подобрена ефективност на ресурсите: Съвместното съществуване на слънчеви панели и култури насърчава ефективността на ресурсите. Панелите улавят слънчева енергия за генериране на електричество, докато ефектът на засенчване намалява необходимостта от напояване и пести вода.
Диверсификация на доходите: Agrivoltaics може да предложи допълнителни потоци от приходи на фермерите, като им позволи да генерират и продават чиста енергия заедно със своите селскостопански продукти. Тази диверсификация на източниците на доход може да допринесе за икономическата жизнеспособност и устойчивостта на земеделските операции.
Едно от основните предизвикателства при агриволтаиците е, че първоначалните разходи за агриволтаичните системи могат да бъдат скъпи, тъй като те често имат по-сложни системни конструкции от традиционните слънчеви панели и може да изискват структурни модификации, за да направят възможно двойното използване на земята. Въпреки дългосрочните икономии на разходи, оборудването и конструкцията могат да имат високи разходи в сравнение с традиционното земеделие или самостоятелните слънчеви инсталации. Финансовите бариери могат да възпрепятстват широкото приемане, особено за дребните фермери или регионите с ограничени ресурси.
Друго предизвикателство, както при много технологии на ранен етап, е осигуряването на достъп на фермерите до обучение, техническа помощ и образователни ресурси, което е от решаващо значение за фермерите, дизайнерите на агроволтаични системи и политиците, за да разберат напълно потенциалните ползи и да преодолеят предизвикателствата, свързани с изпълнението на агроволтаични проекти. Интересът към агриволтаичните системи се увеличава, така че да се гарантира, че фермерите разполагат с необходимите ресурси за внедряване на агриволтаични системи, ще бъде от решаващо значение занапред.
Инсталирането на агроволтаични системи изисква намиране на земеделска земя, която е много подходяща както за слънчеви ферми, така и за земеделски дейности, като същевременно се преодоляват ограниченията на преноса и свързването към мрежата и се привличат фермери, които се интересуват от иновации в своите операции. Изпълнението и на трите условия може да бъде предизвикателство.
Понастоящем има няколко агроволтаични проекта в Минесота, но технологията все още се появява. Всички съществуващи проекти в Минесота включват местообитания на опрашители, паша или комбинация от двете.
Подходящи за опрашители агроволтаични системи имат произвеждащи нектар или полени храсти, треви и цветя, които привличат опрашители като пчели и пеперуди, под и около слънчевите панели. Тези проекти могат да подобрят услугите за опрашване на близките земеделски култури. Подобреното опрашване може да увеличи добивите, да подобри качеството на плодовете и да подобри производството на семена, което е от полза за фермерите. Освен това слънчевите инсталации, които създават местообитания на опрашители, могат да доведат до спестяване на разходи за операции и поддръжка във времето поради ползите, които опрашителите създават за здравето на екосистемите. Повечето съществуващи щадящи опрашителите агроволтаични системи в Минесота са разположени в южната половина на щата.
Базираната в Минесота Connexus Energy възприема щадяща опрашителите агроволтаика. Статия, публикувана от компанията, описва партньорството им с Prairie Restorations, чрез което са проектирали подходяща за опрашители цъфтяща поляна под слънчевия масив в нейния кампус. Оттогава Connexus приоритизира управлението на земята във всичките си слънчеви проекти, които сега обхващат над 120 акра и култивират над 15 милиона местни и подходящи за опрашители растения.
В момента се правят много проучвания, за да се разбере по-добре степента на ползите от агриволтаичните системи, които са благоприятни за опрашителите, включително едно в Минесота. Проектът на Департамента по енергетика за иновативни слънчеви практики, интегрирани със селските икономики и екосистеми (InSPIRE) провежда изследване на щадящи опрашителите агроволтаици в окръг Анока и Атуотър. Държавното правителство също показа подкрепа за щадящи опрашителите агриволтаици.
През 2022 г. Минесота създаде благоприятна за местообитанията слънчева програма, която подкрепя създаването на благоприятни за опрашителите соларни проекти чрез технически ресурси и формуляри за оценка на проекти.
Проектите за агриволатика за паша комбинират производството на слънчева енергия с паша на добитък под или между слънчевите панели. Интегрирането на пашата с производството на слънчева енергия може да осигури допълнителни потоци от доходи за фермерите. Използвайки земята за паша на добитък, фермерите могат да разнообразят селскостопанските си дейности, като същевременно генерират приходи от производството на слънчева енергия. Ползите от управляваната паша за здравето на почвата също могат да създадат дългосрочни спестявания на разходи за фермерите. В момента InSPIRE проучва агриволтаика за паша в Чисаго. Слънчевата програма, благоприятна за местообитанията, също така предоставя подкрепа за проекти за паша.
Въпреки че вече има много местообитания на опрашители и агроволтаични инсталации за паша в Минесота, все още предстои да има агроволтаични проекти за производство на култури. Над 70% от земеделските земи в Минесота се използват за производство на царевица и соя. Agrivoltaics е съвместим само със сенкоустойчиви култури като листни зеленчуци, а царевицата и соята изискват пълна слънчева светлина, за да виреят. Изследователи от цялата страна работят, за да разберат кои видове култури са най-съвместими с агриволтаиката на кои места. Те също така търсят кои местоположения и условия са най-подходящи за щадящи опрашителите системи, паша и производство на култури.
Agrivoltaics има голям потенциал за последователен растеж през следващите години. Тъй като опасенията относно слънчевата енергия и използването на земята нарастват, агриволтаиката предлага решение за използване на много земи. Следното би подпомогнало растежа на агриволтаиците в Минесота:
Политическа и регулаторна рамка: Политиките в подкрепа на агроволтаиката биха спомогнали за ускоряване на нейния растеж. Това може да включва финансови стимули, данъчни облекчения или безвъзмездни средства за фермери и слънчеви разработчици, които приемат агроволтаични системи.
Изследователски и демонстрационни проекти: Провеждането на изследователски и демонстрационни проекти, специфични за климата, селскостопанските практики и сортовете култури в Минесота, може да помогне да се потвърди осъществимостта и ползите от агриволтаиците в Минесота.
Обучение на фермерите и общността и разпространение: Обучението на фермерите за потенциалните предимства и предизвикателствата на агриволтаиката е от съществено значение. Могат да се организират обхват, семинари и програми за обучение, за да се предостави на фермерите необходимите знания, за да решат дали биха искали да прилагат агриволтаика. В допълнение, ангажирането на местните общности и повишаването на осведомеността относно ползите от агриволтаиката може да помогне за изграждането на обществена подкрепа за тези проекти.
Сътрудничество и партньорства: Сътрудничеството между различните заинтересовани страни е от решаващо значение за растежа на агриволтаиката в Минесота. Това включва партньорства между разработчици на слънчева енергия, земеделски организации, изследователски институции и правителствени агенции. Споделянето на знания, опит и ресурси може да ускори изпълнението на агроволтаични проекти.
Федералните политици се ангажират с двупартийни усилия за насърчаване на агриволтаиците в цялата страна. Законът за мощността на опрашителите, предложен от сенаторите Джеф Меркли (D-Орегон) и Кори Букър (D-Ню Джърси), има за цел да даде приоритет на соларни проекти, които създават местообитания за опрашители. Законът за изследвания и демонстрации на агроволтаика, предложен от сенаторите Мартин Хайнрих (D- Ню Мексико) и Майк Браун (R-Индиана), се стреми да разпредели 75 милиона долара за четири години за изследователски и демонстрационни проекти, свързани с агриволтаика. Според Canary Media тези законопроекти имат за цел да отговорят на опасенията относно загубата на земеделска земя за слънчеви ферми, като същевременно подкрепят фермерите и напредват целите за климата. Законопроектите ще осигурят финансиране за научни изследвания и ще помогнат за запълване на пропуските в знанията, за да се определи жизнеспособността на агриволтаиците в различни региони и с различни култури или добитък.
Тъй като агриволтаиката набира скорост, тя ще създаде нови възможности в селскостопанския и енергийния сектор, предлагайки път, който хармонизира производството на храни и генерирането на чиста енергия. С продължаващи изследвания, поддържащи политики и съвместни усилия, агриволтаиката е готова да поддържа стабилен растеж през следващите години в Минесота и извън нея.