5 grote nadelen van agrivoltaïsche systemen

U bent de term Agrivoltaics misschien onlangs op internet tegengekomen, maar zo niet, dan bent u op de juiste pagina terechtgekomen, want deze blog geeft u informatie over wat Agrivoltaic-technologie is en hoe het de landbouwsector kan verbeteren. Agrivoltaics moeten echter een aantal moeilijke obstakels overwinnen voordat ze op grote schaal worden gebruikt. Dit artikel belicht enkele van de bestaande nadelen van Agrivoltaics.

Wat is agrovoltaïsche technologie? 

Agrivoltaïsche technologie genereert elektriciteit op dezelfde manier als traditionele fotovoltaïsche systemen. Om echter dubbel landgebruik mogelijk te maken, moeten agrivoltaïsche systemen voldoen aan specifieke technische en structurele vereisten.

• Technologieën gebaseerd op modules: Moduletechnologieën die het lichtspectrum dat nodig is voor plantengroei doorlaten, zijn van speciaal belang in de landbouw. ​​Bijvoorbeeld organische fotovoltaïsche moduletechnologie en semi-transparante moduletechnologie.
• Lichtbesturing: Het moeilijkste bij het bouwen van een agrarisch zonnesysteem is het vinden van een evenwicht tussen de elektriciteitsproductie en de landbouwopbrengsten.

Wat zijn de nadelen van agrivoltaïsche systemen?

Agrivoltaïsche technologie wordt steeds meer onderdeel van de landbouwcultuur, maar voordat u zich met deze technologie gaat bezighouden, zijn er bepaalde nadelen die u moet weten. De 5 belangrijkste nadelen van agrivoltaïsche technologie zijn:

1. De teeltcyclus is noodzakelijk voor een agrarisch zonnesysteem

Als hetzelfde gewas meerdere jaren achter elkaar wordt gebruikt, heeft dat gevolgen voor dat deel van het veld . Daarom is vruchtwisseling zo'n belangrijk onderdeel van agrivoltaïsche systemen. Dit is tevens een van de grootste nadelen van agrivoltaïsche systemen.

2. Doorlopende kosten kunnen uitgebreide overheidsinterventie noodzakelijk maken

Het onderhoud van de elektriciteitsinfrastructuur zou bijvoorbeeld een nieuwe en kostbare overweging zijn voor boeren . Bovendien zou de mogelijkheid dat landbouwmachines zonnepanelen beschadigen, gevolgen hebben voor de verzekeringspremies.

3. Het is niet mogelijk om verlies van landbouwgrond volledig te voorkomen

Omdat het concurreert met landbouwgrond en de energie- en voedselindustrie tegen elkaar opzet, is landverlies de grootste belemmering voor zonne-energie. Onderzoek heeft echter aangetoond dat landbouw de efficiëntie van zonnepanelen verbetert . Ongeacht de opzet zal er bij een agrivoltaïsch systeem altijd landbouwgrond verloren gaan. De omvang van het verlies is afhankelijk van het gewas en de gebruikte panelen. Desondanks lijkt het aantal situaties waarin agrivoltaïsche systemen de landbouwproductie van een regulier landbouwbedrijf kunnen dekken, beperkt.

4. Complexe operaties vereisen hogere arbeidskosten

Agrivoltaïsche systemen vereisen technische expertise die de meeste boeren niet bezitten. Het kan voor hen lastig zijn om defecten zelf te repareren, waardoor ze professionals moeten inhuren. Hierdoor kunnen de arbeidskosten voor professionals voor veel mensen onbetaalbaar worden . Zelfs voor minder geavanceerde modellen met een dubbele functie, zoals het gebruik van schapen in combinatie met klassieke zonnepanelen, maken een tekort aan beschikbare schaapherders en hoge minimumlonen het bijna onmogelijk om winst te maken op een vrije markt.

5. In zeer beperkte omstandigheden presteert agrivoltaïek beter dan traditionele systemen

De ideale omstandigheden voor agrivoltaïsche systemen lijken beperkt te zijn . Sommige planten, zoals sla, spinazie en tomaten, kunnen in de schaduw overleven. Zoals een onderzoek echter aantoont, hebben we nog maar beperkt inzicht in de schaduwbestendigheid van de meeste basisgewassen. De basisgewassen waarvoor we wel gegevens hebben, lijken er niet veel baat bij te hebben. Maïs en tarwe zijn bijvoorbeeld zeer belangrijke gewassen in de Verenigde Staten, en schaduw beperkt hun teelt ernstig. Een enorme bevolking kan niet worden gevoed door sla en andere betrouwbare agrivoltaïsche gewassen. Na de nadelen van agrivoltaïsche systemen te hebben besproken, laten we nu de voordelen van deze technologie bekijken.

Lees ook: 5 belangrijke voor- en nadelen van waterkrachtenergie

Wat zijn de voordelen van agrivoltaïsche energie?

Nadat u meer te weten bent gekomen over de nadelen van agrovoltaïsche systemen, zijn de voordelen van agrovoltaïsche systemen:

1. Verbetert de productiviteit van het land

Stel je voor dat je een boerderij hebt waar je tarwe verbouwt en je landproductiviteit 100% is. Dan voeg je een zonne-energiesysteem toe aan de vergelijking. Het beste is dat je dit kunt doen zonder de landbouwopbrengst te verminderen. In feite verhoog je de totale productiviteit van je perceel door zowel voedsel als energie op te wekken.

2. Vermindering van het waterverbruik

Planten hebben water nodig om hun voeding op te nemen. Volgens de Economic Research Service (ERS) van het Amerikaanse ministerie van landbouw (USDA) wordt jaarlijks 42% van het zoetwater gebruikt voor irrigatie . Planten in een agrivoltaïsch systeem worden door de zonnepanelen (buiten de piekuren van de dag) beschaduwd, waardoor de transpiratie wordt vertraagd.

3. Verhoogde zonne-PV-energieopbrengst 

Temperatuurverlies heeft een negatieve invloed op zonnepanelen. Bij 25 graden Celsius (77 graden Fahrenheit) leveren ze de meeste energie. Het vermogen neemt af naarmate de temperatuur stijgt . Planten die onder de zonnepanelen groeien, dragen bij aan een verlaging van de omgevingstemperatuur met 1,5 tot 2 graden Celsius (3 tot 4 graden Fahrenheit).

4. Gezondheidsverbeteringen voor boeren

Landbouw bedrijven in heet, zonnig weer kan gevaarlijk zijn voor de gezondheid van een boer. Hitteberoerte en huidkanker zijn twee zeer reële risico's voor mensen die maandenlang hard werken in de hitte en de zon. Gelukkig bieden zonnepanelen voldoende schaduw voor boeren om in te werken, wat de broodnodige verlichting biedt van de brandende zon.

5. Financieel gewin

Agrivoltaïsche systemen hebben hogere winstmarges dan andere zonne-energietechnologieën. Commerciële voordelen zijn onder andere goede oogsten en energieopwekking op dezelfde locatie. Zonne-energie voldoet aan de behoeften van zowel huishoudens als boerderijen. Installeer een netgekoppeld zonne-energiesysteem om overtollige zonne-energie terug te leveren aan het net. Laten we nu eens kijken hoe agrivoltaïsche systemen werken.

Hoe werkt agrovoltaïek?

Nadat u meer te weten bent gekomen over de nadelen van agrivoltaïsche systemen, bent u vast nieuwsgierig naar hoe agrivoltaïsche systemen werken. Een agrivoltaïsch zonnesysteem bestaat doorgaans uit op de grond gemonteerde zonnepanelen met gewassen die onder of tussen de rijen zonnepanelen groeien. De panelen kunnen op steunen worden gemonteerd die hoog genoeg zijn om landbouwmachines eronderdoor te laten rijden.

1. Vereiste voor directe zonnestraling

Voor fotosynthese hebben vrijwel alle gewassen drie elementen nodig: direct zonlicht, water en koolstofdioxide. Sommige gewassen hebben echter meer of minder van deze elementen nodig dan andere. Planten die veel zonlicht nodig hebben, kunnen niet groeien onder zonnepanelen (rijst, tarwe, enz.). In dat geval is het beter om planten te kiezen die in halfschaduw groeien.

2. Reactie van gewassen op overmatige zonnestraling

Planten absorberen zonlicht en zetten dit om in chlorofyl en carotenoïden , die bijdragen aan de voedselproductie. De oogst zal echter schade oplopen als de hoeveelheid zonlicht die de plant ontvangt het lichtverzadigingspunt overschrijdt.

De oplossing van boeren voor deze uitdaging was om kunstmatige schaduw te produceren om hun gewassen te beschermen en zo de kwaliteit ervan te optimaliseren. Zonnemodules in agrivoltaïsche systemen dienen een soortgelijk doel: ze werpen schaduw op gewassen en stimuleren zo de groei. Laten we hierna eens kijken wat agrivoltaïsche landbouw is.

Zie ook: 10 voor- en nadelen van oceaanenergie

Wat is agrivoltaïsche landbouw? Wat zijn enkele agrivoltaïsche gewassen?

Het verbouwen van gewassen onder zonnepanelen wordt agrivoltaïsche landbouw genoemd. Wetenschappelijk onderzoek heeft aangetoond dat verschillende gewassen goed gedijen wanneer ze op deze manier worden geteeld. Op deze manier kan het verdubbelen van het landgebruik bijdragen aan de voedselvoorziening van de groeiende wereldbevolking en tegelijkertijd hernieuwbare energie opwekken.

Enkele agrivoltaïsche gewassen die onderzoekers succesvol hebben gekweekt zijn aloë vera, tomaten, biogasmaïs, weidegras en sla. Sommige slasoorten leveren meer op in de schaduw dan in de volle zon; andere soorten leveren ongeveer dezelfde opbrengst op onder een open hemel en onder PV-panelen. PV-projecten die verband houden met landbouw hebben tot nu toe de grootste belofte getoond in combinatie met bladgroenten zoals sla en spinazie, en wortelgewassen zoals aardappelen, radijzen, bieten en wortelen als agrivoltaïsche gewassen.

Weidegras en gerst hebben het uitzonderlijk goed gedaan in Oregon. Aardbeien, bosbessen, frambozen en lingonberries kunnen ook hoge opbrengsten opleveren en komen zeker op de lijst van agrivoltaische gewassen terecht.

Lees ook: Wat is een certificaat voor hernieuwbare energie?

Wat betekent de term agrivoltaïsche systemen?

Het agrovoltaïsche systeem onderscheidt zich door de gelijktijdige productie van zonne-energie en landbouwproducten op hetzelfde land. Zonnepanelen en gewassen coëxisteren door licht te delen, zodat panelen die boven een deel van het gewas zijn geplaatst schaduw bieden en een soort microklimaat vormen over het groeigebied. Als gevolg hiervan is er meer frisheid, wat betekent dat de planten minder water nodig hebben, maar ook minder verdampingsverliezen.

Ontwikkelaars van agrivoltaïsche systemen hebben onlangs de voordelen voor boeren benadrukt, waaronder bescherming tegen gevaren en klimaatverstoringen. Zelfs als er geen irrigatiebehoeften zijn (zoals in een zeer regenseizoen), genereren zonnepanelen energie, wat aanzienlijke mogelijkheden biedt om landbouwmachines, molens, waterzuiveraars en koelcellen van stroom te voorzien met deze energie, die allemaal bijdragen aan plattelandsontwikkeling en hogere inkomsten. In sommige situaties kan zonne-energie ook worden beschouwd als een "lonende oogst" als boeren gemotiveerd zijn om overmatig watergebruik te vermijden door de overtollige energie aan het elektriciteitsnet te verkopen.

Lees ook: Alles over de voordelen van brandstofcellen

Wat is Agrivoltaics Greenhouse Relationship?

Kasbouwtechnologie is een methode om planten geschikte omgevingsomstandigheden te bieden door ze te kweken in een kas, een constructie met wanden en een dak, meestal gemaakt van transparant materiaal zoals glas. Het kan echter ook worden gebruikt in de zonne-energietechnologie, bijvoorbeeld in de vorm van een agrivoltaïsche kas, en de waarde daarvan voor het milieu.

Het voordeel van Agrivoltaics kas is dat het beschermt tegen extreme temperaturen (vorst of hittegolf): in kassen met of zonder temperatuurregeling, met of zonder bleken; in open velden met een vermindering van temperatuuramplitudes door schaduw bij hoge temperaturen of een broeikaseffect bij vorst. De technologie beschermt ook tegen hagel in gesloten kassen met daken, open velden met rangschikkingssystemen of door automatische veiligheidsnetten in de structuur te plaatsen. Andere voordelen zijn een verminderd waterverbruik door verminderde plantverdamping door gewasschaduw en een verhoogde landbouwproductie. Een ander voordeel is irrigatie op zonne-energie.

Deze revolutionaire Agrivoltaics-kastechnologie heeft het potentieel om de voedselproductie te stimuleren en het waterverbruik te minimaliseren, terwijl er tegelijkertijd elektriciteit en extra geld wordt geproduceerd. Zonnepanelen die op dezelfde grond worden geplaatst waar gewassen worden verbouwd, stellen telers in staat om de kracht van de zon twee keer te oogsten.

Lees ook: Wat is potentieel geïnduceerde degradatie?

Wat zijn de gemiddelde kosten van Agrivoltaics? Is Agrivoltaics winstgevend?

Agrivoltaics wint wereldwijd steeds meer aan populariteit. Laten we eens kijken hoeveel Agrivoltaics kost voor de installatie van het systeem.

De prijs van agrivoltaïsche systemen die op grote hoogte boven de grond staan ​​(wat nodig is om landbouwmachines onder de zonnepanelen te laten werken) is aanzienlijk hoger dan die van traditionele zonne-energiecentrales. Experts hebben berekend dat de kosten voor de volledige bouw van een agrivoltaïsche installatie, inclusief fundering, ongeveer $435/kW bedragen.

De montagekosten worden geschat tussen de $140 en $240 per kW (ongeveer) , terwijl zeer transparante modules tot $330 per kW kunnen kosten. De kosten voor locatievoorbereiding en de installatie van componenten variëren van $270 tot $380 per kW (ongeveer).

Als u in de war bent of Agrivoltaics winstgevend is of niet, dan is het dat wel. Het lijkt er misschien op dat projectontwikkelaars van Agrivoltaics met veel kosten te maken krijgen tijdens de goedkeuringsprocedure, waaronder locatie-identificatie, bodem- en milieurapporten, ontwikkelingsplannen en verschillende soorten juridische kosten. Maar zodra de systemen nauwkeurig zijn geïnstalleerd, kunnen we gerust stellen dat het op de lange termijn winstgevend kan zijn. Laten we hierna meer te weten komen over agrivoltaics in India.

Zie ook: Hoeveel kost een nieuw huis als je de reiskosten meerekent?

Zijn er agrarische zonne-energiebronnen beschikbaar in India?

Omdat hernieuwbare energie en grondgebonden PV-installaties land nodig hadden, begon agrivoltaics in India. Omdat land een kostbaar goed is, is er enige concurrentie tussen de RE- en infrastructuurindustrieën. De agrarische gemeenschap zal lijden als de RE-capaciteit wordt vergroot ten koste van de landbouwproductie.

Volgens een nieuwe analyse van het Institute for Energy Economics and Financial Analysis zou agrivoltaïsche energie een belangrijke nieuwe markt voor hernieuwbare energie in India kunnen worden, mits het juiste beleidskader wordt gecreëerd.

Maatregelen ter bescherming van plattelandsgemeenschappen en de landbouwproductiviteit zouden een cruciaal onderdeel moeten vormen van het beleid en de regelgeving in de sector. Agrivoltaïsche energie is de integratie van landbouw met zonne-energieproductie op een manier die de landbouwproductiviteit hoog houdt. Omdat de landbouw ongeveer 60% van het landoppervlak van India beslaat, is de positie van agrivoltaïsche energie in India theoretisch beter dan in de meeste andere landen.

Agrivoltaïsche systemen kunnen India helpen de uitrol van hernieuwbare energie te versnellen door ze over het hele land te verspreiden. Onderzoek heeft aangetoond dat bepaalde gewassen een lichte schaduw kunnen verdragen en dat sommige gewassen bij extreme hitte zelfs baat kunnen hebben bij lagere temperaturen en een betere bodemvochtigheid. Met bijna 20 projecten die momenteel in uitvoering zijn en gebruikmaken van diverse paneelconfiguraties, heeft India al een begin gemaakt met het vaststellen van de specifieke methoden, gewassen en omstandigheden die het beste werken. Daarnaast moeten er nog tal van beleidsuitdagingen worden aangepakt wil de agrivoltaïsche sector zijn volledige potentieel bereiken. Enkele van de grotere agrivoltaïsche projecten zullen naar verwachting in 2023 van start gaan. Gro Solar Energy, een bedrijf uit Maharashtra, heeft al een opdracht gekregen voor een 7 MW AC- zonne-energieproject in Degaon, in de Sindakhede Tahsil van het district Dhule in Maharashtra.

Hiermee heb je alle info gekregen over de werking van agrivoltaïsche systemen, de nadelen en voordelen van agrivoltaïsche systemen, wat is agrivoltaïsche landbouw, etc. Landbouw is de basis van elke beschaving, want zonder voedsel en voedselproducenten is het bijna onmogelijk voor deze wereld om te overleven. Met de veranderende tijd verschijnen er veel niet en betere trends en technologieën in de landbouwsector en je moet proberen om meer te leren over deze dingen.

Aanbevolen: 5 beste zonne-irrigatiesystemen