Η εφαρμογή Agrisolar σε φωτοβολταϊκους σταθμούς – Γράφει ο Κων/νος Χ. Γκαράκης

Το τελευταίο διάστημα ευρέως διαδίδονται σε ΜΜΕ, σε αυτοδιοικητικά όργανα, σε δηλώσεις φορέων ότι τα φωτοβολταϊκά (φ/β) έργα επηρεάζουν αρνητικά την κτηνοτροφία και την γεωργία, ότι δεν θα έχουν διαθέσιμες εκτάσεις οι κτηνοτρόφοι και οι γεωργοί κτλ. Αρχικά υπήρχαν φόβοι ότι απο την κατάληψη εκτάσεων για φ/β σταθμούς δεν θα απομείνουν εκτάσεις παραγωγικής γης για καλλιέργεια και μετά το υπερβολικό επιχείρημα ότι δεν θα υπάρχει διαθέσιμη γη τη βόσκηση ζώων.

Εκ πρώτης όψης δεν είναι κακό να ανησυχεί κανείς εκ των προτέρων για πιθανές επιπτώσεις και συνέπειες από την ανάπτυξη μιας νέας σχετικά τεχνολογίας, όμως κακό ειναι να μην αναζητά πραγματικά στοιχεία και να καταλήγει σε αστήρικτες φοβίες, καλλιεργώντας και αναμεταδίδοντας μύθους και θεωρίες συνωμοσίας που δεν βοηθούν τη βιώσιμη ανάπτυξη της χώρας και την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.

Υπάρχουν αρκετές περιπτώσεις που  έχουμε εγκατάσταση φ/β σταθμών σε εκτάσεις που χρησιμοποιούνται ή εν δυνάμει μπορούν να χρησιμοποιηθούν για βόσκηση ή για γεωργική χρήση. Είναι λογικό συνεπώς να υπάρχει μια κατ’ αρχήν αντίδραση από πλευράς κτηνοτρόφων και γεωργών για την αλλαγή της χρήσης γης. Μόνο που ευτυχώς, η κτηνοτροφία και η γεωργία μπορεί να συνυπάρξουν με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με τη χρήση φ/β.

H μέθοδος Agrisolar αναφέρεται στη συν-ανάπτυξη της ίδιας έκτασης για την ηλιακή ενέργεια με χρήση φ/β καθώς και για τη γεωργία-κτηνοτροφία. Διάφορες μορφές agrisolar έχουν αναπτυχθεί σε όλο τον κόσμο, με ένα ευρύ φάσμα καινοτόμες προσεγγίσεις που εμφανίζονται τα τελευταία χρόνια.

Συνοπτικά αναφέρουμε :

Α. Κλασσική μορφή με φ/β πανελ πακτωμένα στο έδαφος (συμβατά με βοσκή προβάτων/αγελάδων, κηπουρική, μελισσοκομία, αναγέννηση της βιοποικιλότητας)

Β. Υπερυψωμένα φ/β πανελ (συμβατά με βόσκηση, κηπουρική, αμπελουργία)

Γ. Χρήση φ/β σε θερμοκήπια (συμβατά με κηπουρική, ανθοκομία, υδατοκαλλιέργεια)

Δ.  Πλωτά φ/β  (συμβατά με υδατοκαλλιέργεια)

Σε αυτό το άρθρο θα ασχοληθούμε με την Κατηγορία Α.

Η κατηγορία Α περιλαμβάνει τους φ/β σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας τα οποία ειναι πακτωμένα στο έδαφος, σταθερά ή με χρήση ηλιακών ιχνηλατών (trackers). Σήμερα τα φ/β πάνελ συνδέονται σε μεγάλες σειρές (συστοιχίες) και τοποθετούνται σε χαλύβδινα πλαίσια πάνω από το έδαφος. Η απόσταση μεταξύ των πάνελ και του εδάφους μπορεί να είναι όσο από 20 cm (στη χαμηλή πλευρά) και έως 2,5-3m στην υψηλή τους πλευρά. Το ύψος των πάνελ πάνω από το έδαφος επιτρέπει επαρκή χώρο για τη βοσκή ζώων όπως τα πρόβατα και οι αγελάδες κάτω απο τις βάσεις των φ/β πανελ ή για φυτά και καλλιέργειες που θα καλλιεργηθούν για  κηπουρικούς σκοπούς ή λόγους βιοποικιλότητας.

Οι συστοιχίες των φ/β πανελ έχουν απόσταση μεταξύ τους τουλάχιστον 5-6m με αποτέλεσμα να ειναι εύκολη η βοσκή των ζώων.

Ενώ η έρευνα στη μέθοδο Agrisolar είναι ένα αναδυόμενο πεδίο, μια σειρά από διεθνείς μελέτες που έχουν διεξαχθεί τα τελευταία χρόνια έχουν προτείνει ισχυρές συνέργειες στη συνεγκατάσταση της γεωργίας και της παραγωγής ηλιακής ενέργειας για παραγωγικότητα των καλλιεργειών, εξοικονόμηση νερού και υψηλότερη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργεις απο τον ήλιο [1]. Η χρήση της μεθόδου Αgrisolar συμβάλει στην αυξημένη ενεργειακή παραγωγή των φ/β πάνελ λόγω χαμηλότερης θερμοκρασίας λειτουργίας λόγω της βλάστησης ενώ είναι ευεργετική για τα φυτά αφού οι φ/β συστοιχίες προστατεύουν τα φυτά απο την έκθεση στον ήλιο και τα ακραία καιρικά φαινόμενα, παρατηρείται μείωση της θερμοκρασίας εδάφους τις θερμές ημέρες ενώ η σκίαση που δημιουργούν οι συστοιχίες των φ/β μειώνουν την εξάτμιση του νερού και αυξάνουν την υγρασία στο έδαφος κυρίως σε άνυδρες περιοχές. Το μικροκλίμα που δημιουργείται από την καλλιέργεια στην περιοχή κάτω από τα πάνελ είχε ως αποτέλεσμα την ανάπτυξης μίας διαδικασίας παθητικής ψύξης που δροσίζει τα φ/β πάνελ διατηρώντας σταθερή την απόδοσή τους και ανεπηρέαστη από τον καύσωνα [2],[3].

Όσο αναφορά τη βοσκή ζώων ένας φ/β σταθμός βελτιώνει την ευημερία των ζών, παρέχοντας κάλυψη απο τα καιρικά φαινόμενα [4]. Σε αυτά τα συμπεράσματα καταλήγουν έρευνες απο το Πανεπιστήμιο του Ορεγκον στις ΗΠΑ.

Ένα άλλο όφελος είναι ότι η υγρασία από τη συμπύκνωση ή από ελαφρές βροχοπτώσεις μαζεύεται στα πάνελ και στάζει για να ποτίσει το βοσκότοπο ακριβώς από κάτω, υποστηρίζοντας ακόμη και την ανάπτυξη των βοσκοτόπων κατά περιόδους ξηρασίας. Επιπλέον, προκαταρκτικά αποτελέσματα από ανάλυση μαλλιού σε προβάτς στο Parkes Solar Farm [5] (ισχύος 66MW στην Αυστραλία) έδειξε ότι η ποιότητα του μαλλιού ήταν υψηλή, ακόμη και σε συνθήκες ξηρασίας [6].

Φύτευση αυτοφυούς και ανθώδους βλάστησης σε φ/β σταθμό προσφέρει εξαιρετικό βιότοπο για τις μέλισσες και άλλους επικονιαστές όπως έχει μελετηθεί στις ΗΠΑ. Σύμφωνα με έρευνα του Πανεπιστήμιο του Όρεγκον, υπάρχει μια εκτεταμένη περίοδος ανθοφορίας λόγω του κλίματος που δημιουργούν τα φ/β πανελ και η αύξηση της υγρασίας του εδάφους, που σημαίνει ότι οι μέλισσες έχουν τροφή για περισσότερο διάστημα πριν από τον χειμώνα και μπορεί να παράγει περισσότερο μέλι [7].

Όχι μόνο αυτό αλλά ο πρωταρχικός βιότοπος είναι ωφέλιμος για τις μέλισσες και τους μελισσοκόμους, αλλά και τα κοντινά αγροκτήματα επωφελούνται από τις υπηρεσίες επικονίασης που παρέχονται από τις μέλισσες, οδηγώντας σε βελτιωμένες αποδόσεις των καλλιεργειών [8], [9].

Περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να βρείτε στα παρακάτω links:

https://www.solarpowereurope.org/launch-of-the-first-agrisolar-best-practice-guidelines/

https://assets.cleanenergycouncil.org.au/documents/resources/reports/agrisolar-guide/Australian-guide-to-agrisolar-for-large-scale-solar.pdf

Η μέθοδος Agrisolar επιτρέπει τις εγκαταστάσεις φ/β σταθμών να συνδυαστούν με συγκεκριμένες υπαίθριες και αγροτικές δραστηριότητες, παρέχοντας λύσεις στις ανάγκες των αγροτών και των τοπικών κοινωνιών δημιουργώντας θέσεις εργασίας σε αγροτικές περιοχές, υποστηρίζοντας παραδοσιακές και βιώσιμες γεωργικές πρακτικές και βελτιώνοντας την ανθεκτικότητα των αγροτικών δραστηριοτήτων.

Βιβλιογραφία

1. Barron-Gafford et al, (2019) Agrivoltaics provide mutual benefits across the foodenergywater nexus in drylands. Nature Sustainability, Vol 2, Sep 2019, 851.
3. National Renewable Energy Laboratory, (2020) Capital Costs for Dual-Use Photovoltaic Installations: 2020 Benchmark for Ground-Mounted PV Systems with Pollinator-Friendly Vegetation, Grazing, and Crops. https:// nrel.gov/docs/fy21osti/77811.pdf.
4. Andrew, A., (2020) Lamb Growth and Pasture Production in Agrivoltaic Production System. https://ir.library.oregonstate.edu/concern/honors_ college_theses/v405sh87r.
5. https://parkessolarfarm.com.au/about-agrisolar-2/
6. ABC News, (2020) Trial of sheep grazing under solar panels shows early positive results. https://www.abc.net.au/news/rural/2020-08-25/parkessolar-panel-sheep-trial-early-positive-results/12581756.
7. Oregon Public Broadcasting, (2019) Research Suggests Solar Energy Production and Agriculture Can Get Along. https://www.opb.org/news/ article/research-solar-energy-production-agriculture-can-get-along/.
8. SolarPower Europe, (2020) Agri-PV: How solar enables the clean energy transition in rural areas. https://www.solarpowereurope.org/agri-pv-howsolar-enables-the-clean-energy-transition-in-rural-areas/.
9. The World (2018) Energy and food together: under solar panels, crops thrive, https://www.pri.org/stories/2018-06-08/energy-and-food-togetherunder- solar-panels-crops-thrive

Κων/νος Χ. Γκαράκης

Ενεργειακός Μηχανικός ΜSc, MA, MBA

Eπισκέπτης Καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών

Πανεπιστημίου Δυτ. Αττικής