Zalety, wady, uwagi

Naukowcy* zajmujący się wykorzystaniem APV w ogrodnictwie zwracają uwagę na kilka aspektów. Jednym z nich jest redukcja promieniowania słonecznego w uprawie pod osłonami, co jest głównym czynnikiem zmieniającym się w porównaniu z uprawą w polu otwartym lub gdy rośliny okrywane są daszkami ze standardowej folii wykorzystywanej w ogrodnictwie w różnych okresach roku i dla różnych gatunków uprawnych. Przy wykorzystaniu paneli PV zaobserwowano redukcję promieniowania słonecznego o ponad 40%. Natomiast w pilotażowych badaniach dowiedziono, że  stosowane systemy agrowoltaiczne o współczynniku pokrycia równym lub niższym niż 25% nie wykazały znaczącego wpływu na wzrost i jakość roślin. Hamujący wpływ na wzrost upraw zaobserwowano natomiast przy współczynniku pokrycia od 50 do 100%, z wyjątkiem upraw truskawek i szpinaku. Efektywność wykorzystania wody dla niektórych gatunków upraw w klimacie suchym była większa w systemie APV. Biorąc pod uwagę wyniki badań, wydają się one wystarczająco obiecujące, aby wspierać praktyki APV, które ograniczają zacienienie paneli fotowoltaicznych do mniej niż 25%, aby uniknąć negatywnego wpływu na wzrost upraw, co zakłada się jako priorytet działalności rolniczej.

W Holandii w praktyce

W Someren i Lierop, producent Thwan van Gennip, wraz z dostawcą systemów do uprawy – firmą Green Meteor, a także z naukowcami z KU Leuven i ENGIE podjęli wyzwanie wykorzystania agrowoltaiki w praktyce ogrodniczej, w produkcji owoców jagodowych i sadzonek długopędowych (long-cane). Celem było sprawdzenie, czy można jednocześnie wykorzystać panele do „zebrania” energii i jako osłonę dla roślin. Wyzwaniem jest przetestowanie osłon APV nad uprawą truskawek i malin, szczególnie w kontekście procentu zacienienia, który nie będzie ograniczał warunków świetlnych dla wzrostu i plonowania roślin. Plantację miałam okazję zobaczyć podczas wizyty w Holandii.

Analiza naukowców

Różne konfiguracje testowe są monitorowane i analizowane przez KU Leuven w celu określenia, jak uprawy rozwijają się pod panelami słonecznymi. W tym celu rozwój upraw jest dokładnie mapowany. Szczegółowe badania obejmują analizę rozwoju pąków i owoców, pomiar zawartości cukru i smak oraz plon. Wyniki te są łączone z dokładnymi pomiarami warunków uprawy takich, jak temperatura, natężenie światła i wilgotność pod panelami słonecznymi. Wszystko to jest porównywane z tymi samymi gatunkami uprawianymi na sąsiednim polu referencyjnym (prowadzonym w tradycyjny sposób). ENGIE wraz z laboratorium w Brukseli analizuje również wydajność elektryczną systemu. Celem jest przecież uzyskanie dodatkowego dochodu w gospodarstwie w postaci zgromadzonej energii do wykorzystania albo w gospodarstwie albo w sąsiadujących budynkach mieszkalnych. Wszystko po to, aby dowieść, czy APV można śmiało wprowadzać do praktyki ogrodniczej, do gospodarstw produkujących na dużą skalę owoce jagodowe, takie jak maliny, jeżyny czy truskawki.

Czy panele są alternatywą dla folii?

W praktyce największa część upraw roślin jagodowych w Holandii i w całej zachodniej Europie jest obecnie prowadzona pod daszkami z folii lub w tunelach. W połączeniu uprawy roślin jagodowych z APV producenci widzą dodatkową korzyść – daną powierzchnię można wykorzystać dwa razy. Po pierwsze chcą na niej produkować owoce, po drugie – produkować energię. Założenie w holenderskim projekcie pilotażowym było takie, aby osłony z panelami PV zastąpiły folię, zapewniając roślinom przez cały sezon ochronę przed deszczem, gradem i bezpośrednim promieniowaniem słonecznym oraz, aby tworzyły korzystny mikroklimat dla upraw. W uprawie pod osłonami z PV wszystkie pozostałe czynności agrotechniczne są prowadzone identycznie, jak pod daszkami foliowymi i w tunelach, m.in. nawadnianie upraw jest kontrolowane w pełni automatycznie. Pod panelami APV rośliny mogą być uprawiane w gruncie lub w doniczkach, osłona pozwala na budowę rusztowania wspierającego m.in. pędy malin czy jeżyn oraz stelaże pod uprawę truskawki. Można wykorzystać te same maszyny do prac pielęgnacyjnych oraz do zabiegów ochrony. Trzeba jednak mieć na uwadze, że kształt konstrukcji oraz wytrzymałość różnią się pomiędzy konstrukcjami krytymi folią a tymi, na których mają być montowane panele fotowoltaiczne.

Wielki potencjał

Jeśli projekt pilotażowy okaże się sukcesem, potencjał tego sposobu podwójnego wykorzystania gruntów jest ogromny – twierdzą właściciele gospodarstwa w Lierop. W Holandii istnieje 2800 hektarów gruntów wykorzystywanych pod uprawę owoców jagodowych, w związku z tym wszystkie Regionalne Strategie Energetyczne poszukują obecnie możliwości podwójnego wykorzystania gruntów. Te „dachy nad owocami” z panelami słonecznymi są doskonałym rozwiązaniem.

* Na podstawie publikacji: “Shading effect of photovoltaic panels on horticulture crops production: a mini review” z 2021 r.