Odnawialne źródła energii, w tym obejmujące pozyskiwanie jej z promieniowania słonecznego, to technologie, które coraz odważniej wchodzą na rynek energetyki. Dzieje się tak nie tylko na skutek odgórnych warunków narzucanych chociażby przez Unię Europejską. Coraz więcej osób ma świadomość, że fotowoltaika to ekologiczne rozwiązanie, które dodatkowo może przynieść odczuwalne korzyści dla portfela inwestora. Na zachodnich rynkach coraz popularniejsze stają się pionowe ogniwa, które zadziwiają możliwościami i wydajnością. Czy to rozwiązanie ma szansę zagościć także w Polsce? Czym są i czy warto postawić na pionowe panele fotowoltaiczne? Zapraszamy do lektury artykułu!
Pionowe panele fotowoltaiczne – inwestycja dedykowana rolnictwu
Pionowe panele fotowoltaiczne bifacjalne Agro-PV to rozwiązanie stworzone z myślą o rolnikach i maksymalnym wykorzystaniu użytkowanego przez nich areału. Ideą tego rozwiązania jest montaż ogniw w rzędach, pomiędzy którymi będzie możliwa uprawa roślin. Instalacja składa się z modułu solarnego (bifacjalnego) oraz ramy, czyli słupka wbijanego w ziemię. Między rzędami paneli jest przestrzeń o szerokości od 8 do 14 metrów, co umożliwia swobodną pracę i operowanie maszynami rolniczymi. Odległość do dolnej krawędzi modułu z reguły wynosi od 0,6 m do 1 m. Przestrzeń, która zostaje pod ogniwami to wiele możliwości zagospodarowania, w tym m.in. poprzez:
- pozostawienie trawy i pasów kwitnienia,
- tworzenie przestrzeni ekologicznych,
- pozostawianie naturalnych siedlisk zwierząt i owadów,
- ułożenie kamieni, martwych drzew,
- architekturę krajobrazu.
Nie ulega wątpliwości, że pionowe panele fotowoltaiczne to ciekawe rozwiązanie, a jakie są jego zalety?
Czy warto stawiać na pionowe panele fotowoltaiczne?
Każdy potencjalny inwestor z pewnością zada sobie pytanie, czy rzeczywiście warto zdecydować się na to rozwiązanie. Choć w Polsce na palcach jednej ręki można policzyć takie instalacje, to na zachodzie Europy staje się ono coraz powszechniejsze, a wszystko to dzięki głównej korzyści, jaką jest podwójne zagospodarowanie terenu. To oznacza, że można zdywersyfikować swoje przychody uzyskiwane z tej samej powierzchni użytków rolnych. Niewielkie zagospodarowanie powierzchni (mniej niż 1%) powoduje, że:
- pozostaje niezmieniony bilans wodny,
- zmiana w promieniowaniu słonecznym jest niewielka (tylko 10-15% rocznej ilość energii),
- nieznacznie wpływa na rozwój roślin,
- na ok. 90% powierzchni pola uprawa byłaby możliwa bez negatywnych skutków.
Dane rzeczywiste z instalacji na terenie południowo-zachodnich Niemiec wskazują, że pionowe panele fotowoltaiczne osiągają 8% lepszą wydajność niż standardowe ogniwa. Instalacja o mocy 4,5 MW w Donaueschingen wyprodukowała w 2022 roku ponad 5 400 000 kWh, co daje ponad 1 200 kWh na każdy zainstalowany megawat mocy nominalnej.
Kolejna korzyść ekonomiczna wynika z pionowego ułożenia modułów w kierunku wschód-zachód. Oznacza to, że więcej energii elektrycznej wytwarza się rano i wieczorem niż w południe, kiedy słońce znajduje się bezpośrednio nad modułami. Ceny na rynku energii są również wyższe rano i wieczorem niż w południe. Oznacza to, że wytworzoną energię elektryczną można sprzedać po wyższej cenie. Im więcej buduje się elektrowni słonecznych, tym ten efekt jest większy, ponieważ większość elektrowni słonecznych budowanych na dachach i otwartych przestrzeniach jest skierowana na południe i w ten sposób obniża giełdowe ceny energii elektrycznej w południe.
Nie należy jednak zapominać, że szerokie rozstawienie rzędów instalacji fotowoltaicznej, które umożliwia przede wszystkim kontynuację uprawy rolnej, oznacza, że na ziemi można zbudować mniej ogniw słonecznych niż jest to możliwe w przypadku projektów przemysłowych, które dążą do maksymalnej wydajności instalacji. W pionowej formie agrofotowoltaiki można więc osiągnąć tylko 400 – 500 kW mocy solarnej na hektar, w porównaniu z około 1000 kW w przypadku konwencjonalnych systemów wielkopowierzchniowych, służących wyłącznie do wytwarzania energii słonecznej.
Na co zwrócić uwagę decydując się na inwestycję w panele bifacjalne Agro-PV?
Rozważając inwestycję w pionowe panele fotowoltaiczne, koniecznie trzeba wziąć pod uwagę kilka istotnych kwestii. Na przykład na polu na którym stanie instalacja nie będzie można uprawiać wszystkich roślin, a na potrzeby realizacji inwestycji będzie trzeba zadbać o odpowiednią dokumentację.
Istotne elementy w planowaniu
Do realizacji inwestycji trzeba zorganizować i zadbać m.in. o:
- umowę dzierżawy z właścicielem gruntu,
- umowę o zarządzanie z użytkownikiem rolnym,
- plan zagospodarowania przestrzennego w ujęciu regionalnym lub decyzję o warunkach zabudowy,
- decyzję środowiskową,
- warunki przyłączenia farmy fotowoltaicznej do sieci,
- udział społeczeństwa,
- pozwolenie na budowę (w określonych przypadkach).
Parametry planowania inwestycji
Podczas planowania instalacji trzeba wziąć po uwagę następujące informacje:
- rozstaw rzędów może wynosić od 8 do 14 m; przy zastosowaniu 3 modułów jeden na drugim można zrealizować również odstępy między rzędami do 20 m.
- w zależności od warunków można zainstalować 1 lub 2 moduły jeden na drugim. Jeśli pozwalają na to warunki gruntowe i obciążenie wiatrem, w wyjątkowych przypadkach można również postawić 3 moduły jeden na drugim.
- orientację rzędów można dopasować do ukształtowania terenu i/lub kierunku uprawy,
- dostosowanie się do innych wymagań, takich jak: wypas zwierząt, ochrona przed kolizją obszarów wrażliwych, wykonanie jako ogrodzenie solarne.
Możliwe uprawy i zagospodarowanie areału
W typowej produkcji roślinnej trzeba zwrócić uwagę na to, aby uprawiać tylko rośliny, których wysokość wzrostu nie przekracza 1,2 m. Dlatego:
- możliwe jest uprawianie wielu popularnych roślin, w tym: pszenicy, jęczmienia, owsa, ziemniaków, warzyw, roślin strączkowych,
- ograniczona jest uprawa żyta czy rzepaku,
- niemożliwa jest produkcja kukurydzy ze względu na zbyt wysoki jej wzrost.
Z kolei, jeśli instalacja ma stanąć na pastwiskach czy łąkach, to nie ma tu żadnych przeciwwskazań i można realizować m.in:
- koszenie łąk,
- wykorzystanie siana (przetrząsanie, produkcja sianokiszonki),
- chów i wypas zwierząt.
Wskazane powyżej kwestie to minimum wiedzy, którą powinien mieć potencjalny inwestor, a sama kwestia budowy nie jest niczym skomplikowanym. Tak naprawdę proces jest podobny do montażu standardowej instalacji na gruncie, tj:
- wbijane są słupy,
- następuje instalacja modułów,
- przeprowadza się wykopy kablowe,
- podłączane jest zasilanie.
Rolnictwo i energetyka ramię w ramię ku zielonej przyszłości
Podwójne zagospodarowanie terenu to rozwiązanie, które może być również realizowane w polskich warunkach. Podsumowując, wśród zalet można wymienić następujące aspekty:
- wartość rynkowa energii elektrycznej wytworzone za pomocą Agro-PV jest wyższa, bo gdy inne ogniwa wytwarzają mało, te produkują dużo,
- zabudowa ma miejsce na niecałym 1% powierzchni,
- na 90% powierzchni możliwa jest normalna uprawa roślin,
- dzięki instalacji blisko ziemi, koszty inwestycyjne są stosunkowo niskie,
- niewielkie zacienienie upraw, równomierne nawadnianie, co skutkuje dobrym rozwojem roślin,
- ochrona przed erozją i wysychaniem gleby,
- bioróżnorodność zapewniona dzięki pasom ziemi pod modułami.
Z drugiej strony istnieją wady wynikające w szczególności z ograniczonych możliwości uprawy rolnej pól oraz z mniejszej liczby modułów, które można zbudować na hektar, jeśli obszar ma być wykorzystywany tylko do produkcji energii elektrycznej. Jeżeli jednak pole ma być nadal wykorzystywane do celów rolniczych, pionowa instalacja agro-PV jest sposobem na uzyskanie dochodu zarówno z produkcji energii elektrycznej jak i rolniczej z tego samego obszaru, który w każdym przypadku zwykle wielokrotnie przekracza ekonomiczny zysk z wykorzystania czysto rolniczego. Jednocześnie unika się w przyszłości ostatecznego przekwalifikowania gruntu na grunt komercyjny, a tym samym dodatkowych obciążeń finansowych w postaci wyższego podatku od nieruchomości i spadkowego.
Mikołaj Juśkiewicz, specjalista ds. OZE w zespole Agraves komentuje: “Nie ulega wątpliwości, że inwestycje w odnawialne źródła energii to nie tylko sposób na ochronę środowiska. To także dodatkowy przychód i możliwość redukcji kosztów prowadzenia gospodarstwa. Innowacyjne i technologicznie zaawansowane rozwiązania coraz częściej wprowadzane są do gospodarstw rolnych. W przypadku paneli pionowych istotną zaletą jest wykorzystanie tego samego areału na kilka sposobów – dodaje Mikołaj Juśkiewicz.
Agrofotowoltaika może więc stanowić interesującą możliwość dla wielu rolników, dla których same plony rolne nie stanowią już stabilnego źródła utrzymania. To coraz częściej sposób na to, by w ogóle kontynuować działalność rolniczą lub ustabilizować ją dzięki dodatkowym dochodom z produkcji energii.
Kontakt w sprawie OZE:
Mikołaj Juśkiewicz, doradca ds. OZE
tel. 539 926 588 e-mail: m.juskiewicz@agraves.pl
Zachęcamy do odwiedzenia profilu na Facebooku Agraves. Znajdziesz tam wiele istotnych informacji na temat zmian w przepisach prawnych oraz bieżących naborów.
