Kilde: cleanenergyeconomymn.org
Agrivoltaics er en ny tilgang til solenergiproduktion, der involverer kombinationen af solpaneler med landbrugspraksis såsom afgrødeproduktion, græsning eller bestøverhabitater på samme jord. Ved at integrere solpaneler med andre arealanvendelser sigter agrivoltaics mod at maksimere jordens effektivitet og ressourceudnyttelse. Solpanelerne giver ren energigenerering, samtidig med at de tilbyder fordele som skygge, reduceret vandfordampning og temperaturmoderering for de dyrkede planter eller dyr.
Denne innovative tilgang fremmer både fødevare- eller biomasseproduktion og ren energiproduktion og fremmer et symbiotisk forhold mellem landbrug og solenergi, der øger jordens produktivitet og bidrager til en mere robust og rentabel fremtid.
Agrivoltaics adskiller sig fra andre solenergidesigns ved, at jorden under og omkring solpanelerne udnyttes til et andet formål. Denne unikke funktion giver flere fordele:
Jordoptimering: Agrivoltaics giver mulighed for produktiv brug af jord ved at kombinere solenergiproduktion med landbrugsaktiviteter. Det gør det muligt for landmænd at generere ren energi, mens de udnytter den samme jord til afgrødedyrkning eller husdyrgræsning, hvilket maksimerer jordens effektivitet og produktivitet.
Øget afgrødeudbytte: Tilstedeværelsen af solpaneler over afgrøder giver skygge, hvilket reducerer overdreven varme og fordampning. Denne skyggeeffekt hjælper med at skabe et mikroklima, der kan afbøde ekstreme temperatursvingninger og vandtab, hvilket fører til forbedret afgrødeudbytte og reduceret vandbehov.
Forbedret ressourceeffektivitet: Sameksistensen af solpaneler og afgrøder fremmer ressourceeffektivitet. Panelerne opfanger solenergi til elproduktion, mens skyggeeffekten reducerer behovet for kunstvanding og sparer på vandet.
Diversificering af indkomst: Agrivoltaics kan tilbyde yderligere indtægtsstrømme til landmænd ved at sætte dem i stand til at generere og sælge ren energi sammen med deres landbrugsprodukter. Denne diversificering af indkomstkilder kan bidrage til landbrugets økonomiske levedygtighed og robusthed.
En af hovedudfordringerne med agrovoltaik er, at de forudgående omkostninger ved agrovoltaiske systemer kan være dyre, fordi de ofte har mere komplekse systemdesign end traditionelle solpaneler og kan kræve strukturelle ændringer for at muliggøre dobbelt arealanvendelse. På trods af langsigtede omkostningsbesparelser kan udstyret og konstruktionen have høje omkostninger sammenlignet med traditionelt landbrug eller selvstændige solcelleanlæg. Finansielle barrierer kan hindre udbredt adoption, især for små landmænd eller ressourcebegrænsede regioner.
En anden udfordring, som med mange teknologier i de tidlige stadier, er at sikre, at landmænd har adgang til uddannelse, teknisk assistance og uddannelsesressourcer, er afgørende for, at landmænd, agrovoltaiske systemdesignere og politiske beslutningstagere fuldt ud kan forstå de potentielle fordele og overvinde udfordringer forbundet med implementering af agrovoltaiske projekter. Interessen for agrovoltaik er stigende, så det vil være afgørende fremover at sikre, at landmænd har de ressourcer, de har brug for til at implementere agrovoltaiske systemer.
Installation af agrovoltaiske systemer kræver, at man finder landbrugsjord, der er velegnet til både solcellefarme og landbrugsdrift, samtidig med at man overvinder transmissions- og netforbindelsesbegrænsninger og tiltrækker landmænd, der er interesserede i at innovere deres drift. At opfylde alle tre betingelser kan være en udfordring.
På dette tidspunkt er der flere agrovoltaiske projekter i Minnesota, men teknologien er stadig ved at dukke op. Alle de eksisterende projekter i Minnesota involverer bestøverhabitater, græsning eller en blanding af de to.
Bestøvervenlige agrovoltaiske systemer har nektar- eller pollenproducerende buske, græsser og blomster, som tiltrækker bestøvere som bier og sommerfugle, under og omkring solpanelerne. Disse projekter kan forbedre bestøvningstjenesterne for nærliggende landbrugsafgrøder. Forbedret bestøvning kan øge afgrødeudbyttet, forbedre frugtkvaliteten og forbedre frøproduktionen til gavn for landmændene. Desuden kan solcelleanlæg, der skaber bestøverhabitater, føre til besparelser på drifts- og vedligeholdelsesomkostninger over tid på grund af de fordele, bestøvere skaber for økosystemernes sundhed. De fleste eksisterende bestøvervenlige agrovoltaiske systemer i Minnesota er placeret i den sydlige halvdel af staten.
Minnesota-baserede Connexus Energy omfavner bestøvervenlige agrivoltaics. En artikel udgivet af virksomheden beskriver deres partnerskab med Prairie Restorations, hvorigennem de designede en bestøvervenlig blomstrende eng under solpanelet på dets campus. Lige siden har Connexus prioriteret arealforvaltning på alle sine solenergiprojekter, som nu dækker over 120 acres og dyrker over 15 millioner oprindelige og bestøvervenlige planter.
Der er i øjeblikket mange undersøgelser, der bliver udført for bedre at forstå omfanget af bestøvningsvenlige agrovoltaiske systemers fordele, herunder en i Minnesota. Department of Energy's Innovative Solar Practices Integrated with Rural Economies and Ecosystems (InSPIRE)-projekt udfører forskning i bestøvervenlige agrovoltaik i Anoka County og Atwater. Delstatsregeringen har også vist støtte til bestøvervenlige agrovoltaikker.
I 2022 etablerede Minnesota Habitat Friendly Solar Program, som understøtter oprettelsen af bestøvningsvenlige solprojekter gennem tekniske ressourcer og projektvurderingsskemaer.
Grazing agrivolatics-projekter kombinerer solenergiproduktion med husdyr, der græsser under eller mellem solpanelerne. At integrere græsning med solenergiproduktion kan give landmændene yderligere indkomststrømme. Ved at udnytte jord til husdyrgræsning kan landmænd diversificere deres landbrugsaktiviteter og samtidig generere indtægter fra solenergiproduktion. De fordele, styret græsning har for jordens sundhed, kan også skabe langsigtede omkostningsbesparelser for landmændene. InSPIRE forsker i øjeblikket i græsning af agrivoltaics i Chisago. Habitat Friendly Solar Program yder også støtte til græsningsprojekter.
Mens der allerede er mange bestøverhabitater og græssende agrovoltaiske installationer over Minnesota, mangler der endnu at være nogen afgrødeproducerende agrivoltaiske projekter. Over 70% af landbrugsjorden i Minnesota bruges til at producere majs og sojabønner. Agrivoltaics er kun kompatibel med skyggetolerante afgrøder som bladgrønt, og majs og sojabønner kræver fuld sollys for at trives. Forskere over hele landet arbejder på at forstå, hvilke typer afgrøder der er mest kompatible med agrivoltaics på hvilke steder. De ser også på, hvilke lokaliteter og forhold der er bedst egnede til bestøvervenlige systemer, græsning og afgrødeproduktion.
Agrivoltaics har et stort potentiale til at vokse konsekvent i de kommende år. I takt med at bekymringerne for solenergi og arealanvendelse stiger, tilbyder agrivoltaics løsningen af multi-jordanvendelse. Følgende ville støtte væksten af agrivoltaics i Minnesota:
Politik og lovgivningsmæssige rammer: Politikker, der understøtter agrovoltaik, vil hjælpe med at fremskynde væksten. Dette kan omfatte økonomiske incitamenter, skattelettelser eller tilskud til landmænd og solcelleudviklere, der anvender agrovoltaiske systemer.
Forsknings- og demonstrationsprojekter: Udførelse af forsknings- og demonstrationsprojekter, der er specifikke for Minnesotas klima, landbrugspraksis og afgrødesorter, kan hjælpe med at validere gennemførligheden og fordelene ved agrovoltaik i Minnesota.
Landmands- og samfundsuddannelse og opsøgende arbejde: Det er vigtigt at uddanne landmænd om de potentielle fordele og udfordringer ved agrovoltaik. Outreach, workshops og træningsprogrammer kan tilrettelægges for at give landmænd den nødvendige viden til at beslutte, om de ønsker at implementere agrovoltaik. Derudover kan inddragelse af lokalsamfund og øge bevidstheden om fordelene ved agrovoltaik hjælpe med at opbygge offentlig støtte til disse projekter.
Samarbejde og partnerskaber: Samarbejde mellem forskellige interessenter er afgørende for væksten af agrovoltaik i Minnesota. Dette inkluderer partnerskaber mellem solcelleudviklere, landbrugsorganisationer, forskningsinstitutioner og offentlige myndigheder. Deling af viden, ekspertise og ressourcer kan fremskynde gennemførelsen af agrovoltaiske projekter.
Føderale politiske beslutningstagere engagerer sig i en bipartisan indsats for at øge agrivoltaics over hele landet. Pollinator Power Act, foreslået af senatorerne Jeff Merkley (D-Oregon) og Cory Booker (D-New Jersey), har til formål at prioritere solprojekter, der skaber levesteder for bestøvere. Agrivoltaics Research and Demonstration Act, fremsat af senatorerne Martin Heinrich (D-New Mexico) og Mike Braun (R-Indiana), søger at allokere 75 millioner dollars over fire år til forsknings- og demonstrationsprojekter relateret til agrovoltaik. Ifølge Canary Media har disse lovforslag til formål at imødegå bekymringer om tab af landbrugsjord til solcellefarme, samtidig med at de støtter landmænd og fremmer klimamål. Lovforslagene ville give finansiering til forskning og hjælpe med at udfylde videnshuller for at bestemme levedygtigheden af agrovoltaik i forskellige regioner og med forskellige afgrøder eller husdyr.
Efterhånden som agrivoltaics tager fart, vil det skabe nye muligheder i landbrugs- og energisektorerne og tilbyde en vej, der harmoniserer fødevareproduktion og ren energiproduktion. Med løbende forskning, støttende politikker og samarbejdsbestræbelser er agrivoltaics klar til at opretholde en stabil vækst i de kommende år i Minnesota og videre.
