Austria ar putea valorifica 90 TWh de sisteme agrovoltaice folosind 5-16% din terenuri cultivate

Un grup de cercetare condus de Universitatea de Resurse Naturale și Științe ale Vieții din Austria, Viena, a efectuat o analiză tehno-economică a potențialului instalațiilor agrovoltaice ale țării, combinând evaluări de profitabilitate atât pentru generarea solară fotovoltaică, cât și pentru producția agricolă.

„Lucrarea noastră prezintă, după cunoștințele noastre, primul cadru integrat care combină atât simularea producției de electricitate fotovoltaică, cât și a producției agricole pentru sistemele agrovoltaice la nivelul unei țări întregi, inclusiv impactul schimbărilor climatice”, a declarat autorul corespondent Isabelle Grabner revistei pv. „În cercetarea noastră, am investigat reducerile producției de culturi pentru Austria din cauza expansiunii solare fotovoltaice pe terenurile agricole.

„Am comparat implementarea agresivă a instalațiilor agrovoltaice și instalațiile tipice montate pe sol-pentru atingerea obiectivelor de neutralitate climatică”, a adăugat Grabner. „În plus, am arătat efecte limitate de adaptare la schimbările climatice în domeniul agrovoltaic, dar ultimele rezultate depind în mare măsură de culturile alese, precum și de specificul țării-”.

Pentru a efectua analiza, echipa a folosit un cadru de simulare modular, folosind software-ul stabilit acolo unde este disponibil și dezvoltând noi soluții după cum este necesar. Cadrul este disponibil online sub licența GPL. Folosind datele UE din modelul climatic integrat de politică (EPIC), cercetătorii au clasificat mai întâi zonele potrivite pentru utilizare agrovoltaică, aplicând filtre precum o suprafață de teren cultivată conectată minimă de 1 ha, o pantă medie maximă de 20 de grade și o altitudine maximă de 1.950 m deasupra nivelului mării.

Generarea de energie electrică a fost simulată cu PVlib, folosind date de iradiere orizontală globală (GHI) dintr-o simulare climatică pe o rețea de 1 km. EPIC a fost folosit pentru a modela procesele cheie de mediu și creșterea plantelor la nivel de parcelă, cu pași zilnici de timp și o rezoluție spațială de 1 km × 1 km. Scenariile au încorporat interacțiuni între condițiile de mediu și practicile de management, inclusiv rotația culturilor, pentru culturi precum mazăre, soia, cartofi, lucernă, orz de vară și ovăz.

Datele climatice s-au bazat pe observații din 1981–2020 și proiecții din 2031–2070. Au fost testate două scenarii de bază: producția agricolă fără sistem PV și PV montată la sol-fără agricultură. Scenariile agrovoltaice au inclus sisteme suspendate deasupra capului, orientate spre sud-, cu o înălțime de instalare de aproximativ 10 m, și sisteme verticale bifaciale cu o distanță de rând de 10 m și două panouri bifaciale stivuite vertical. Fiecare sistem a fost evaluat în scenarii cu costuri mici, medii și mari.

Analiza a arătat că în Austria, sistemele fotovoltaice montate la sol generează 1.173 MWh/ha, sistemele agrovoltaice cu stil 684 MWh/ha și sistemele agrovoltaice verticale 373 MWh/ha de energie electrică. Ratele de profit în raport cu producția agricolă au variat între 10:1 și 50:1 pentru sistemele verticale, până la 60:1 pentru sistemele cu stil și până la 100:1 pentru PV-la sol.

„Pentru a obține 90 TWh/an de generare de energie electrică din solar fotovoltaic pe terenurile cultivate, o limită superioară în toate scenariile de neutralitate climatică, este necesară o cantitate de 5%-16% din suprafața totală a culturii”, a concluzionat echipa. „Superele necesare și reducerea simulată a randamentului implică faptul că pierderea producției agricole austriece ar ajunge la 2%–6%. Numai sistemele agrovoltaice pot obține pierderi de producție la capătul inferior al intervalului observat. Efectele de adaptare la schimbările climatice ale sistemelor agrovoltaice sunt minore.”

Rezultatele cercetării sunt disponibile în „The techno-economic potentials of agrivoltaic installations in Austria”, publicat în Renewable Energy. La studiu au participat cercetători de la Universitatea BOKU din Austria și de la Institutul Federal de Economie Agricolă.