Уже год под руководством института гелиосистем Фраунгофера ISE на земельном участке общины Хеггельбах-ам- Бодензее проводится испытание крупнейшей в Германии агрофотоэлектрической станции. По данным института, результаты первых урожаев на пробных участках стали многообещающими: по клеверу урожайность всего лишь на 5% ниже по сравнению с контрольной площадкой, по картофелю, пшенице и сельдерею потери урожая из-за затенения составляют от 18 до 19%. Тем не менее, имеет смысл продолжить эксперименты и исследования на других культурах, чтобы можно было делать четкие заявления о результатах.
Потери урожая компенсируются выработкой электроэнергии. Исследователи говорят, что установленной мощности солнечной электростанции в 194 кВт может обеспечить энергоснабжение 62 домохозяйств из четырех человек. За первые двенадцать месяцев выработка составила 1 266 киловатт-часов солнечной электроэнергии на установленный киловатт мощности, что на треть больше, чем 950 киловатт-часов на киловатт в среднем по Германии. Двойное использование сельскохозяйственных площадей на двух этажах повысило эффективность использования земли на 60%.
«Результаты первого года проекта — это полный успех, поскольку агрофотоэлектрическая станция доказала свою практическую эффективность, затраты на нее уже сегодня конкурентоспособны с небольшими крышными солнечными электростанциями, а собранный урожай оказался достаточно высоким и рентабельным», — говорит Стефан Шинделе, руководитель проекта «Агрофотовольтаика» в институте Фраунгофера ISE.
Для проекта «Агрофотовольтаика — ресурсоэффективное землепользование» (APV-Resola) на одной трети гектара пахотных земель были установлены солнечные батареи. Основная цель агрофотовольтаики (APV) — это сгладить конкуренцию за землю за счет двойного использования сельскохозяйственных земель, а также открыть новые источники дохода для фермеров. (Среди прочего, бюрократические и политические препятствия для двойного использования сельскохозяйственной земли широко освещались в публикации в сентябре.)
Благодаря большому расстоянию между рядами из 720 двусторонних солнечных батарей типа стекло-стекло, расположенных на высоте пяти метров и ориентированных на юго-запад, интенсивность солнечного излучения распределяется равномерно. При этом солнечные батареи вырабатывают солнечную электроэнергию не только на фронтальной стороне, но и используют отраженное излучение от окружающей среды на тыльной стороне. При благоприятных условиях, таких как снег, их выработка вырастает на 25%. С энергетической точки зрения двойное использование пахотных земель более эффективно, чем простое выращивание энергетических культур, которые занимают в Германии до 18% сельскохозяйственных земель.
Поток электроэнергии с поля хорошо вписывается в дневные нагрузки на фермерском подворье. Например, около 40% вырабатываемой солнечной электроэнергии используется для зарядки электромобиля и для переработки продуктов. Летом почти вся электроэнергия использовалась для собственных нужд. В будущем фермеры намерены еще больше оптимизировать свое потребительское поведение и увеличить самопотребление до 70% с помощью системы хранения электроэнергии.
По данным института Фраунгофера ISE, проект «APV-Resola» является первым научным исследованием экономических, технических, социальных и экологических аспектов агрофотовольтаики на экспериментальной установке, финансируемой Федеральным министерством образования и исследований и исследованиями FONA для устойчивого развития. Цель состоит в том, чтобы довести разработку технологии агрофотовольтаики для открытых наземных площадок до товарного продукта.
«Чтобы продемонстрировать функциональность технологии, необходимую для выхода на рынок, нам нужно сделать сравнения с другими техноэкономическими возможностями использования агрофотовольтаики, которые смогут продемонстрировать возможности ее переноса в другие регионы, а также использование более мощных солнечных электростанций», — говорит руководитель проекта Штефан Шинделе. Так, например, планируется исследовать различные сочетания фруктов, ягод, винограда, хмеля с солнечными электростанциями на основе органических солнечных пленок, в сочетании с системами хранения электроэнергии, с системами водоподготовки и полива, работающими за счет солнечной электроэнергии. Шинделе надеется, что политики найдут «политическую систему управления, характерную для возобновляемых источников энергии». Еще в 2014 году институт Фраунгофера ISE вместе с институтом Вупперталя и Университетом Хоэнхайма предложили, чтобы агрофотовольтаика принимала участие в тендерах для проведения тестов.
Источник: https://www.pv-magazine.de/2017/11/22/agro-photovoltaik-steigert-die-landnutzungseffizienz-um-ueber-60-prozent/