Dynamiczny rozwój energetyki odnawialnej w Polsce to efekt potrzeb infrastrukturalnych oraz międzynarodowych zobowiązań. Jeszcze do niedawna wśród nowo tworzonych instalacji dominowały elektrownie wiatrowe oraz jednostki wykorzystujące biomasę. Na skutek wejścia w życie w 2016 roku tak zwanej „Ustawy Wiatrakowej” oraz znaczącego spadku cen świadectw pochodzenia, nastąpił rozwój energetyki słonecznej. Dzisiaj farma fotowoltaiczna na działce rolnej jest już stałym elementem krajobrazu. Pozwala ona na produkcję ekologicznego prądu, ale jak się okazuje może przynosić też inne korzyści! Wiele wskazuje na to, że przyszłość należy do agrofotowoltaiki.
Agrofotowoltaika – definicja
Pojęcie agrofotowoltaiki nie zostało zdefiniowane w żadnym akcie normatywnym, ale jego znaczenie dociera do coraz szerszej grupy mieszkańców Polski. Nie można się temu dziwić, ponieważ wykorzystanie modułów PV do dodatkowych zastosowań zwielokrotnia korzyści płynące z montażu OZE. Panele fotowoltaiczne na polu to szansa nie tylko na zielony prąd, ale także zdrowe uprawy.
Zgodnie z danymi raportu „Overview of the Potential and Challenges for Agri-Photovoltaics in the European Union” na koniec 2022 roku moc zainstalowana fotowoltaiki w UE wynosiła około 211 GW. Jednocześnie autorzy zauważają, że pokrycie zaledwie 1% istniejących użytków rolnych systemami agroPV mogłoby przynieść około 944 GW mocy zainstalowanej. Najwięcej mogą zyskać te kraje, które charakteryzują się dużym odsetkiem użytków rolnych. Pod tym względem Polska jest w czołówce UE.
Agrofotowoltaika w Polsce – jak to działa?
Instalacje agrofotowoltaiczne są zbudowane inaczej niż tradycyjne farmy PV. W tym wypadku wykorzystuje się specjalne konstrukcje, które pozwalają umieścić moduły na wysokości około 3 metrów nad ziemią. Nie wpływa to negatywnie na podstawową funkcję instalacji – uzyski energii elektrycznej są podobne, jak w tradycyjnych farmach. Jednocześnie omawiane ulokowanie paneli fotowoltaicznych pozwala wykorzystać grunt znajdujący się poniżej na przykład do zasadzenia warzyw czy owoców. Moduły stanowią w tym wypadku naturalne zadaszenie, które chroni uprawy przed nadmiernym wiatrem, deszczem, gradem czy upałami. Odpowiednia wysokość paneli pozwala także na utrzymanie zalecanego poziomu wilgotności, gdyż cień padający na uprawy spowalnia zjawisko parowania, zatrzymując wodę w roślinach na dłużej.
Fotowoltaika a uprawa warzyw
Czy agrofotowoltaika niesie jakieś pozytywne konotacje dla upraw warzyw? Tą kwestią zajęli się naukowcy. W kwietniu 2022 roku na łamach czasopisma naukowego Agronomy ukazała się analiza uczonych z Uniwersytetu Narodowego w Chonnam dotycząca hodowania brokułów pod panelami fotowoltaicznymi. Wnioski wysnute przez gremium specjalistów były bardzo optymistyczne. Gotowe warzywa miały idealnie zieloną barwę, niezbędne wartości odżywcze oraz walory smakowe. W tym samym momencie fotowoltaika dla firm z sektora rolnego wyprodukowała 127 kWh energii. Dochód z generowanego prądu był około 10 razy większy niż potencjalny dochód z brokułów!
Brokuły to nie jedyne warzywa, jakie hoduje się pod panelami PV. Na świecie możemy znaleźć przykłady dobrze prosperujących upraw agrofotowoltaicznych sprzedających cukinię, bakłażany, szparagi czy rośliny strączkowe. Nie ma żadnych przeciwskazań technicznych czy biologicznych, aby takie pola powstawały także w Polsce. Przykładowo w powiecie zgorzeleckim między modułami zasadzono ponad 10 tysięcy sadzonek czosnku niedźwiedziego.
Fotowoltaika a uprawa owoców
Farma fotowoltaiczna na działce rolnej umożliwia także hodowlę owoców, choć z racji rozmiarów mówimy tu o krzewach owocowych. Największa fotowoltaiczna uprawa owoców znajduje się na Pustyni Gobi. Pod panelami o mocy 700 MW znajduje się ogromna plantacja jagód. Również w Azji w tym modelu hodowane są maliny, agrest czy jeżyny. Technologia coraz większymi krokami przenosi się też do Europy. Obecnie we Francji działają przestrzenie agrofotowoltaiczne z hodowlami jagód i malin. Dalszy rozwój sektora to kwestia czasu i wzrastającej świadomości mieszkańców.
Ciekawym pomysłem jest także połączenie farmy fotowoltaicznej na działce rolnej z hodowlą zwierząt. Instalacja w Wożuczynie umożliwia swobodny wypas owiec. W kilku miejscach w Polsce można też spotkać połączenie paneli z rozwojem pasiek. Ustawianie uli w centrum łąk kwietnych jest standardową praktyką stosowaną przez Polskę Grupę Energetyczną czy Polenergię.
Agrofotowoltaika w Polsce – to już możliwe
Przytoczone przykłady dowodzą, że agrofotowoltaika w Polsce to nie tylko kwestia przyszłości. Podobne inwestycje coraz częściej pojawiają się w różnych regionach, a zainteresowanie tego typu przedsięwzięciami jest ogromne. Co zatem hamuje dalszy rozwój branży?
- Koszty początkowe – wysokie wydatki na przygotowanie odpowiedniej dokumentacji oraz zakup instalacji sprawiają, że wielu inwestorów wycofuje się z zainteresowania tą technologią po uzyskaniu kosztorysu. Pomocą mogą być nowe narzędzie finansowania agrofotowoltaiki oraz dokładna analiza ekonomiczna, uwzględniająca wszystkie korzyści.
- Brak zaufania do otoczenia prawnego – wielu decydentów nie realizuje tego typu inwestycji, bo boi się zawiłości prawnych. Działa tu schemat typowy dla nowatorskich technologii – nie znamy tego, więc nie realizujemy. To błąd! Wiele się zmieniło w ostatnich latach w zakresie legislacji. Czy fotowoltaika może być na działce rolnej? Jak najbardziej tak! Obecnie postawienie i użytkowanie instalacji agroPV nie wymaga wyłączania gruntu z produkcji rolnej. Panele można łączyć z działalnością rolniczą nawet na gruntach klasy I-III.
Proces budowy agrofotowoltaiki w Polsce jest zatem zbliżony do działania przy naziemnych farmach PV. Istnieje także silne lobby ze strony branży, aby już niebawem traktować taką infrastrukturę podobnie jak inne systemy produkcji rolnej (np. w zakresie nawadniania). Nie można więc wykluczyć dalszych ułatwień w przyszłości.
Jakie korzyści przynosi agrofotowoltaika w Polsce?
Polskie rolnictwo musi zmagać się z wieloma wyzwaniami. W wielu regionach częstotliwość pojawiania się ekstremalnych zjawisk pogodowych zwiększyła się w ciągu ostatnich 60 lat nawet dwukrotnie. Jak pokazują dane IMGW, wzrasta także liczba pojawiających się susz. W XVII wieku były ich 24, w XVIII – 22, w XIX – 23, w XX – 24, a w obecnym stuleciu pojawiają się już co 2-3 lata [1]. Rolnictwo musi przechodzić także transformację z uwagi na wysoką emisyjność (odpowiada za około 8% emisji gazów cieplarnianych) oraz zanieczyszczenia podziemnych wód gruntowych azotanami i fosforanami. Agrofotowoltaika w Polsce jest jedną z odpowiedzi na te problemy.
Korzyści z zastosowania instalacji agroPV jest bardzo wiele. instalacja w wielu przypadkach służy jako dodatkowa osłona chroniąca wrażliwe uprawy rolne przed nadmiernym promieniowaniem słonecznym, deszczem czy nawet gradem (większość paneli posiada certyfikat IEC 61215, który gwarantuje 2 klasę odporności na grad). Dzięki zastosowaniu wysokich konstrukcji, pod modułami tworzy się swoisty mikroklimat korzystny dla rozwoju roślin, a także ograniczający parowanie wody z gruntu i utrzymujący większą wilgotność. Pozwala to prowadzić uprawy nawet w niesprzyjających warunkach takich jak: susza, pustynnienie czy przymrozki.
Zalety tego typu projektów w ujęciu liczbowym przedstawiła Pani Barbara Baj Wójtowicz [2]. Według niej agrofotowoltaika:
- zwiększa dochód gospodarstwa rolnego nawet o 120%,
- zwiększa dochodowość tej samej uprawy o 5-50%,
- zwiększa liczebność zapylaczy o 60%,
- zwiększa różnorodność produktów gospodarstwa w różnych porach roku o 40-90%,
- zmniejsza potrzeby wody w hodowli owiec o 23%,
- zwiększa cenę za produkty o minimum 17%.
Warto także odnotować, że wzrost zainteresowania agrofotowoltaiką w Polsce to też ogromny impuls rozwojowy dla innych branż. Nowoczesne instalacje do produkcji zielonego prądu do rolników mogą przyczynić się do rozrostu sektora usług IT, w tym w zakresie cyfryzacji planowania upraw poprzez zarządzanie produkcją energii czy świadczenia usług wirtualnej elektrowni.
Fotowoltaika dla rolników od Eco dla Biznesu
Fotowoltaika dla rolników rozwija się bardzo szybko. Uniezależnienie się od rosnących cen energii elektrycznej jest jednym z fundamentów zwiększania efektywności ekonomicznej upraw. Niewiele jednak osób decyduje się na nowoczesne rozwiązania, a jak pokazują doświadczenia krajów azjatyckich, europejskich, a nawet pojedynczych przypadków z Polski, jest to możliwe. Posadowienie specjalnej konstrukcji i wykorzystanie gruntu pod panelami do sadzenia warzyw i owoców albo hodowli zwierząt zwiększa dochodowość biznesu.
Przeczytaj więcej na temat: czy fotowoltaika dla firm się opłaca.
Jeśli są Państwo zainteresowani tego typu realizacją, zapraszamy do kontaktu z doradcami Eco dla Biznesu. Profesjonalnie doradzamy i wykonujemy fotowoltaikę w ogrodzie i na polach. Pomożemy dobrać konstrukcję, moduły oraz wyliczymy stopę zwrotu z inwestycji.
Bibliografia:
- gwppl.org/data/uploads/prezentacje/Susze%20i%20opady%20maksymalne%20w%20Polsce.pdf
- cdr.gov.pl/images/Radom/Agrofotowoltaika_webinar_Luty_2021.pdf