Zdroj:cleanenergyeconomymn.org
Agrovoltaika je novovznikajúci prístup k výrobe solárnej energie, ktorý zahŕňa kombináciu solárnych panelov s poľnohospodárskymi postupmi, ako je pestovanie plodín, pastva alebo opeľovacie biotopy na tej istej pôde. Integráciou solárnych panelov s iným využitím pôdy sa agrovoltaika zameriava na maximalizáciu efektívnosti pôdy a využívania zdrojov. Solárne panely poskytujú čistú výrobu energie a súčasne ponúkajú výhody, ako je tieň, znížené vyparovanie vody a zmiernenie teploty pre pestované rastliny alebo zvieratá.
Tento inovatívny prístup podporuje produkciu potravín alebo biomasy a výrobu čistej energie, čím podporuje symbiotický vzťah medzi poľnohospodárstvom a solárnou energiou, ktorý zvyšuje produktivitu pôdy a prispieva k odolnejšej a ziskovejšej budúcnosti.
Agrovoltaika sa líši od iných návrhov solárnej energie v tom, že pôda pod a okolo solárnych panelov sa využíva na iný účel. Táto jedinečná funkcia poskytuje niekoľko výhod:
Optimalizácia pôdy: Agrovoltaika umožňuje produktívne využitie pôdy kombináciou výroby solárnej energie s poľnohospodárskou činnosťou. Umožňuje farmárom vyrábať čistú energiu a zároveň využívať rovnakú pôdu na pestovanie plodín alebo pasenie dobytka, čím sa maximalizuje efektivita pôdy a produktivita.
Zvýšené výnosy plodín: Prítomnosť solárnych panelov nad plodinami poskytuje tieň, čím sa znižuje nadmerné teplo a odparovanie. Tento tieniaci efekt pomáha vytvárať mikroklímu, ktorá dokáže zmierniť extrémne výkyvy teplôt a stratu vody, čo vedie k zlepšeniu výnosov plodín a zníženiu požiadaviek na vodu.
Zvýšená efektívnosť zdrojov: Koexistencia solárnych panelov a plodín podporuje efektívnosť zdrojov. Panely zachytávajú slnečnú energiu na výrobu elektriny, pričom efekt tienenia znižuje potrebu zavlažovania a šetrí vodu.
Diverzifikácia príjmu: Agrovoltaika môže farmárom ponúknuť dodatočné zdroje príjmov tým, že im umožní vyrábať a predávať čistú energiu popri ich poľnohospodárskych produktoch. Táto diverzifikácia zdrojov príjmu môže prispieť k ekonomickej životaschopnosti a odolnosti poľnohospodárskych činností.
Jednou z hlavných výziev agrovoltaiky je, že počiatočné náklady na agrovoltaické systémy môžu byť nákladné, pretože majú často zložitejšie návrhy systémov ako tradičné solárne panely a môžu vyžadovať štrukturálne úpravy, aby bolo možné duálne využitie pôdy. Napriek dlhodobým úsporám nákladov môžu mať zariadenia a konštrukcia vysoké náklady v porovnaní s tradičným poľnohospodárstvom alebo samostatnými solárnymi zariadeniami. Finančné prekážky môžu brániť širokému prijatiu, najmä pre malých farmárov alebo regióny s obmedzenými zdrojmi.
Ďalšou výzvou, podobne ako pri mnohých technológiách v počiatočnom štádiu, je zabezpečiť farmárom prístup k školeniam, technickej pomoci a vzdelávacím zdrojom, čo je pre farmárov, dizajnérov agrovoltaických systémov a tvorcov politík kľúčové, aby plne pochopili potenciálne výhody a prekonali výzvy spojené s implementáciou agrovoltaických projektov. Záujem o agrovoltaiku sa zvyšuje, takže v budúcnosti bude rozhodujúce zabezpečiť, aby poľnohospodári mali zdroje, ktoré potrebujú na implementáciu agrovoltaických systémov.
Inštalácia agrovoltaických systémov si vyžaduje nájsť poľnohospodársku pôdu, ktorá je vhodná pre solárne farmy aj poľnohospodárske operácie, a zároveň prekonať obmedzenia prenosu a pripojenia k sieti a prilákať farmárov, ktorí majú záujem o inováciu svojich prevádzok. Splnenie všetkých troch podmienok môže byť problém.
V súčasnosti existuje v Minnesote niekoľko agrovoltaických projektov, ale táto technológia sa stále objavuje. Všetky existujúce projekty v Minnesote zahŕňajú biotopy opeľovačov, pastvu alebo kombináciu oboch.
Poľnohospodárske systémy priateľské k opeľovaniu majú nektár alebo peľ produkujúce kríky, trávy a kvety, ktoré priťahujú opeľovače, ako sú včely a motýle, pod a okolo solárnych panelov. Tieto projekty môžu zlepšiť služby opeľovania pre blízke poľnohospodárske plodiny. Zlepšené opeľovanie môže zvýšiť výnosy plodín, zlepšiť kvalitu ovocia a zvýšiť produkciu semien, z čoho budú mať prospech poľnohospodári. Okrem toho solárne zariadenia, ktoré vytvárajú biotopy opeľovačov, môžu časom viesť k úsporám nákladov na prevádzku a údržbu vďaka výhodám, ktoré opeľovače vytvárajú pre zdravie ekosystémov. Väčšina existujúcich agrovoltaických systémov priateľských k opeľovaniu v Minnesote sa nachádza v južnej polovici štátu.
Connexus Energy so sídlom v Minnesote využíva agrovoltaiku, ktorá je vhodná pre opeľovače. Článok publikovaný spoločnosťou popisuje ich partnerstvo s Prairie Restorations, prostredníctvom ktorého navrhli kvitnúcu lúku vhodnú pre opeľovače pod solárnym panelom v jej areáli. Odvtedy spoločnosť Connexus uprednostňuje hospodárenie s pôdou na všetkých svojich solárnych projektoch, ktoré teraz pokrývajú viac ako 120 akrov a pestujú viac ako 15 miliónov pôvodných rastlín a rastlín vhodných pre opeľovače.
V súčasnosti sa robí veľa štúdií na lepšie pochopenie rozsahu výhod agrovoltaických systémov priateľských k opeľovačom, vrátane jedného v Minnesote. Projekt Oddelenia pre inovatívne solárne praktiky integrované s vidieckymi ekonomikami a ekosystémami (InSPIRE) vykonáva výskum agrovoltaiky, ktorá je vhodná pre opeľovače v okrese Anoka a v Atwater. Štátna vláda tiež prejavila podporu agrovoltaike priateľskej k opeľovačom.
V roku 2022 Minnesota založila Habitat Friendly Solar Program, ktorý podporuje vytváranie solárnych projektov vhodných pre opeľovače prostredníctvom technických zdrojov a formulárov na hodnotenie projektov.
Poľnohospodárske projekty na pastve kombinujú výrobu solárnej energie s pasením dobytka pod alebo medzi solárnymi panelmi. Integrácia pastvy s výrobou solárnej energie môže poskytnúť poľnohospodárom dodatočné zdroje príjmov. Využitím pôdy na pasenie dobytka môžu farmári diverzifikovať svoje poľnohospodárske aktivity a zároveň generovať príjmy z výroby solárnej energie. Výhody, ktoré má riadená pastva pre zdravie pôdy, môžu tiež priniesť poľnohospodárom dlhodobé úspory nákladov. InSPIRE v súčasnosti skúma pastvu agrovoltaiku v Chisago. Program Habitat Friendly Solar Program tiež poskytuje podporu pre projekty pastvy.
Zatiaľ čo v Minnesote už existuje veľa biotopov opeľovačov a pasienkových poľnohospodárskych zariadení, zatiaľ neexistujú žiadne poľnohospodárske projekty na produkciu plodín. Viac ako 70 % poľnohospodárskej pôdy v Minnesote sa využíva na produkciu kukurice a sóje. Agrivoltaics je kompatibilný iba s plodinami odolnými voči tieňom, ako je listová zeleň a kukurica a sója vyžadujú plné slnečné svetlo, aby sa im darilo. Výskumníci v celej krajine sa snažia pochopiť, aké druhy plodín sú najviac kompatibilné s agrovoltaikou v ktorých lokalitách. Zisťujú tiež, ktoré lokality a podmienky sú najvhodnejšie pre systémy priaznivé pre opeľovanie, pastvu a pestovanie plodín.
Agrovoltaika má v nasledujúcich rokoch veľký potenciál neustáleho rastu. Čo sa týka slnečnej energie a využívania pôdy, agrovoltaika ponúka riešenie multi-land use. Nasledujúce by pomohlo rastu agrovoltaiky v Minnesote:
Politický a regulačný rámec: Politiky podporujúce agrovoltaiku by pomohli urýchliť jej rast. To môže zahŕňať finančné stimuly, daňové úľavy alebo granty pre farmárov a solárnych developerov, ktorí si osvoja agrovoltaické systémy.
Výskumné a demonštračné projekty: Realizácia výskumných a demonštračných projektov špecifických pre klímu, poľnohospodárske postupy a odrody plodín v Minnesote môže pomôcť overiť realizovateľnosť a výhody agrovoltaiky v Minnesote.
Vzdelávanie poľnohospodárov a komunity: Vzdelávanie poľnohospodárov o potenciálnych výhodách a výzvach agrovoltaiky je nevyhnutné. Je možné zorganizovať osvetovú činnosť, workshopy a školiace programy, aby sa farmárom poskytli potrebné znalosti, aby sa mohli rozhodnúť, či chcú zaviesť agrovoltaiku. Okrem toho zapojenie miestnych komunít a zvyšovanie povedomia o výhodách agrovoltaiky môže pomôcť vybudovať verejnú podporu pre tieto projekty.
Spolupráca a partnerstvá: Pre rast agrovoltaiky v Minnesote je kľúčová spolupráca medzi rôznymi zainteresovanými stranami. To zahŕňa partnerstvá medzi solárnymi vývojármi, poľnohospodárskymi organizáciami, výskumnými inštitúciami a vládnymi agentúrami. Zdieľanie vedomostí, odborných znalostí a zdrojov môže urýchliť realizáciu agrovoltaických projektov.
Federálni politici sa zapájajú do dvojstranného úsilia o podporu agrovoltaiky v celej krajine. Zákon o sile opeľovačov, ktorý navrhli senátori Jeff Merkley (D-Oregon) a Cory Booker (D-New Jersey), má za cieľ uprednostniť solárne projekty, ktoré vytvárajú biotopy pre opeľovače. Zákon o výskume a demonštrácii poľnohospodárstva, ktorý predložili senátori Martin Heinrich (D-Nové Mexiko) a Mike Braun (R-Indiana), sa snaží vyčleniť 75 miliónov dolárov počas štyroch rokov na výskumné a demonštračné projekty súvisiace s agrovoltaikou. Podľa Canary Media majú tieto návrhy zákonov riešiť obavy zo straty poľnohospodárskej pôdy pre solárne farmy a zároveň podporovať farmárov a presadzovať klimatické ciele. Návrhy zákonov by poskytli financovanie výskumu a pomohli by vyplniť medzery v poznatkoch s cieľom určiť životaschopnosť agrovoltaiky v rôznych regiónoch as rôznymi plodinami alebo hospodárskymi zvieratami.
Keďže agrovoltaika naberá na sile, vytvorí nové príležitosti v poľnohospodárskom a energetickom sektore a ponúkne cestu, ktorá harmonizuje výrobu potravín a výrobu čistej energie. Vďaka prebiehajúcemu výskumu, podporným politikám a snahám o spoluprácu je agrovoltaika pripravená na udržanie stabilného rastu v nasledujúcich rokoch v Minnesote a mimo nej.