Przeznaczanie gruntów rolnych pod instalacje fotowoltaiczne nie wszystkim się podoba, a ich sposób pracy, zorientowany na maksymalny uzysk energii w skali roku (wystawa na południe) prowadzi do wysokiej wydajności w godzinach południowych. Z tym nie radzą sobie sieci energetyczne, dlatego aby generować więcej energii słonecznej rano, wieczorem i w miesiącach zimowych, pomocne mogą się okazać pionowe dwustronne moduły fotowoltaiczne wystawione na wschód i zachód. Można je wykorzystać właśnie w agrofotowoltaice. W takiej orientacji generują najwięcej prądu wtedy, gdy jest on potrzebny i gdy typowe instalacje słoneczne skierowane na południe prawie nie wytwarzają prądu.
Zobacz także: Nowy system rozliczania fotowoltaiki. Od kiedy wchodzi?
Współdziałanie fotowoltaiki z rolnictwem
Na rynku ukształtowały się dwie koncepcje współdziałania fotowoltaiki z rolnictwem. Jedna zakłada zabudowanie pola instalacjami solarnymi od góry, dzięki czemu łatwiej uprawić całą powierzchnię gruntu. Wadą jest większe zacienienie i nierównomierny opad deszczu. Spore są też koszty budowy, dlatego wytwarzanie energii słonecznej jest tu droższe niż w przypadku typowych systemów solarnych, montowanych na gruncie. Znane sa jednak próby montowania takich instalacji nad uprawami wieloletnimi (sady, owoce miękkie), w których panele pełnią też rolę ochronną przed przymrozkiem oraz gradem.
Drugi wariant, czyli naziemne systemy agrofotowoltaiczne, zakłada pionowe ustawienie modułów, tak aby zapewnić przejazd maszyn rolniczych. Właśnie taką instalację wykonaną przez Next2Sun oglądałem w Dreźnie.
– Mamy tu doświadczalne pole z agrofotowoltaiką o mocy 134 kW. W ośmiu rzędach na stalowych słupach zamontowano 320 dwustronnych paneli fotowoltaicznych o mocy 430 W – mówi prof. Karl Wild. Celem jest zbadanie wpływu takiej instalacji na uprawy i ich plonowanie. Połowa areału zbudowana jest przy uwzględnieniu 13-m odstępu, co po pozostawieniu 50-cm dystansu od konstrukcji pozostawia 12-m pas pola między rzędami, czyli w sam raz pod kombajn z hederem o szerokości 12 m. Druga połowa ma 11 m odstępu, czyli 10-m pas uprawy dla mniejszych maszyn. Konstrukcja ma ok. 3 m wysokości, więc aby moduły nie zacieniały się wzajemnie, minimalna odległość między rzędami nie powinna być mniejsza niż 9 m. Z 1 ha przy typowym rozstawie 13-m możemy uzyskać 300 do 400 kW. Rzeczywista produkcja na każdy zainstalowany kW jest o 5-10% wyższa w porównaniu do elektrowni fotowoltaicznych.
Badania prowadzone są m.in. na uprawie zbóż, słonecznika i trawy. Instalacja na obrzeżach Drezna wyposażona została w stacje pogodowe i instalacje zbierające wodę, ściekającą z powierzchni paneli w trakcie deszczu, bo przy silnym wietrze panele zatrzymują część opadu. Rejestracji skutków ewentualnej nierównomierności opadów służy zestaw kilkudziesięciu czujników wilgotności gleby, rozmieszczonych po obu stronach paneli. Choć instalacja wystartowała jesienią 2022 r., dotychczas nie udało się zebrać wystarczających danych do oceny jej wpływu na plonowanie różnych roślin. Na szczegółowy raport z badania musimy jeszcze poczekać. Ze wstępnych obserwacji prof. Wild wnioskuje, że różnice w plonowaniu po obu stronach są niewielkie.
