Allikas:cleanenergyeconomymn.org
Agrivoltaics on arenev lähenemine päikeseenergia tootmisele, mis hõlmab päikesepaneelide kombineerimist põllumajanduslike tavadega, nagu taimekasvatus, karjatamine või tolmeldajate elupaigad samal maal. Päikesepaneelide integreerimisel muude maakasutusega on agrivoltaics eesmärk maksimeerida maatõhusust ja ressursside kasutamist. Päikesepaneelid toodavad puhast energiat, pakkudes samal ajal selliseid eeliseid nagu vari, vähenenud veeaurumine ja temperatuuri mõõdukas kultiveeritud taimed või loomad.
See uuenduslik lähenemine edendab nii toidu või biomassi tootmist kui ka puhta energia tootmist, soodustades sümbiootilist suhet põllumajanduse ja päikeseenergia vahel, mis suurendab maa tootlikkust ning aitab kaasa vastupidavamale ja tulutoovamale tulevikule.
Agrivoltaics erineb teistest päikeseenergia konstruktsioonidest selle poolest, et päikesepaneelide all ja ümber asuvat maad kasutatakse muul otstarbel. Sellel ainulaadsel funktsioonil on mitmeid eeliseid:
Maa optimeerimine: Agrivoltaics võimaldab maad tootlikult kasutada, ühendades päikeseenergia tootmise põllumajandustegevusega. See võimaldab põllumeestel toota puhast energiat, kasutades samal ajal sama maad põllukultuuride kasvatamiseks või kariloomade karjatamiseks, maksimeerides maa tõhusust ja tootlikkust.
Suurenenud saagikus: päikesepaneelide olemasolu põllukultuuride kohal annab varju, vähendades liigset kuumust ja aurustumist. See varjutusefekt aitab luua mikrokliima, mis võib leevendada äärmuslikke temperatuurikõikumisi ja veekadusid, mille tulemuseks on põllukultuuride saagikuse paranemine ja veevajaduse vähenemine.
Täiustatud ressursitõhusus: päikesepaneelide ja põllukultuuride kooseksisteerimine soodustab ressursitõhusust. Paneelid koguvad päikeseenergiat elektri tootmiseks, samas kui varjuefekt vähendab kastmisvajadust ja säästab vett.
Sissetulekute mitmekesistamine: Agrivoltaics võib pakkuda põllumajandustootjatele täiendavaid tuluvooge, võimaldades neil toota ja müüa oma põllumajandustoodete kõrval puhast energiat. Selline sissetulekuallikate mitmekesistamine võib aidata kaasa põllumajandustegevuse majanduslikule elujõulisusele ja vastupidavusele.
Üks peamisi väljakutseid agroelektriliste süsteemide puhul on see, et agrogalvaaniliste süsteemide esialgsed kulud võivad olla kulukad, kuna neil on sageli keerulisem süsteem kui traditsioonilistel päikesepaneelidel ja maa kahekordse kasutamise võimaldamiseks võib vaja minna struktuurseid muudatusi. Vaatamata pikaajalisele kulude kokkuhoiule võivad seadmed ja ehitus olla traditsioonilise põllumajanduse või eraldiseisvate päikesepatareidega võrreldes kõrged. Rahalised tõkked võivad takistada laialdast kasutuselevõttu, eriti väiketalunike või piiratud ressurssidega piirkondades.
Teine väljakutse, nagu paljude varases staadiumis tehnoloogiate puhul, on tagada põllumajandustootjatele juurdepääs koolitusele, tehnilisele abile ja haridusressurssidele, mis on põllumajandustootjate, agrogalvaaniliste süsteemide kujundajate ja poliitikakujundajate jaoks ülioluline, et mõistaksid täielikult võimalikke eeliseid ja ületaksid põllumajandusprojektide rakendamisega seotud väljakutseid. Huvi agrovoltaika vastu kasvab, seega on edaspidi ülioluline tagada, et põllumajandustootjatel oleks agrovoltailiste süsteemide rakendamiseks vajalikud ressursid.
Agrogalvaaniliste süsteemide paigaldamine eeldab nii päikesefarmideks kui ka põlluharimiseks hästi sobiva põllumajandusmaa leidmist, ületades samal ajal ülekande- ja võrguühenduse piiranguid ning meelitades ligi oma tegevust uuendamast huvitatud põllumehi. Kõigi kolme tingimuse täitmine võib olla väljakutse.
Praegu on Minnesotas mitmed põllumajanduslikud projektid, kuid tehnoloogia on alles kujunemas. Kõik Minnesota olemasolevad projektid hõlmavad tolmeldajate elupaiku, karjatamist või nende kahe segu.
Tolmeldajasõbralikes agrovoltasüsteemides on päikesepaneelide all ja ümber nektarit või õietolmu tootvad põõsad, kõrrelised ja lilled, mis meelitavad ligi tolmeldajaid, nagu mesilased ja liblikad. Need projektid võivad tõhustada lähedalasuvate põllukultuuride tolmeldamisteenuseid. Parem tolmeldamine võib suurendada põllukultuuride saagikust, parandada puuviljade kvaliteeti ja suurendada seemnete tootmist, mis on kasulik põllumeestele. Lisaks võivad tolmeldajate elupaiku loovad päikeseenergiaseadmed aja jooksul kokku hoida tegevus- ja hoolduskulusid, kuna tolmeldajad loovad ökosüsteemi tervisele kasu. Enamik olemasolevaid tolmeldajasõbralikke agrovoltaic süsteeme Minnesotas asub osariigi lõunaosas.
Minnesotas asuv Connexus Energy võtab omaks tolmeldajasõbralikud agrovoltaid. Ettevõtte avaldatud artiklis kirjeldatakse nende partnerlust ettevõttega Prairie Restorations, mille kaudu nad kujundasid oma ülikoolilinnaku päikesemassiivi alla tolmeldajasõbraliku õitsva heinamaa. Sellest ajast peale on Connexus seadnud prioriteediks maakorralduse kõigis oma päikeseenergiaprojektides, mis hõlmavad nüüd üle 120 aakri ja kasvatavad üle 15 miljoni põlisrahvaste ja tolmeldajasõbraliku taime.
Praegu tehakse palju uuringuid, et paremini mõista tolmeldajasõbralike agrovoltailiste süsteemide eeliste ulatust, sealhulgas üks Minnesotas. Energeetikaministeeriumi maamajanduse ja ökosüsteemidega integreeritud uuenduslike päikeseenergia praktikate (InSPIRE) projekt viib Anoka maakonnas ja Atwateris läbi tolmeldajasõbralike agrovoltaide uuringuid. Osariigi valitsus on näidanud toetust ka tolmeldajasõbralikele agrovoltaidele.
2022. aastal asutas Minnesota Habitat Friendly Solar Program, mis toetab tolmeldajasõbralike päikeseprojektide loomist tehniliste ressursside ja projektide hindamisvormide kaudu.
Karjatamise agrivolaatika projektid ühendavad päikeseenergia tootmist kariloomade karjatamisega päikesepaneelide all või vahel. Karjatamise integreerimine päikeseenergia tootmisega võib pakkuda põllumeestele täiendavaid sissetulekuallikaid. Kasutades maad kariloomade karjatamiseks, saavad põllumehed mitmekesistada oma põllumajandustegevust, teenides samal ajal tulu päikeseenergia tootmisest. Majandatava karjatamise eelised mulla tervisele võivad samuti tekitada põllumeeste jaoks pikaajalist kulude kokkuhoidu. InSPIRE uurib praegu Chisagos karjatatud agrovoltaikaid. Elupaigasõbralik päikeseenergia programm toetab ka karjatamisprojekte.
Kuigi Minnesotas on juba palju tolmeldajate elupaiku ja karjatavaid agrogalvaanilisi rajatisi, ei ole veel põllukultuure tootvaid põllumajandusprojekte. Üle 70% Minnesota põllumaast kasutatakse maisi ja sojaubade tootmiseks. Agrivoltaics ühildub ainult varjutaluvate põllukultuuridega, nagu lehtköögiviljad, ning mais ja sojaoad vajavad õitsenguks täielikku päikesevalgust. Teadlased üle kogu riigi töötavad selle nimel, et mõista, mis tüüpi põllukultuurid on millistes kohtades kõige paremini kokkusobivad agrovoltaidega. Samuti uuritakse, millised kohad ja tingimused on tolmeldajasõbralike süsteemide, karjatamise ja taimekasvatuse jaoks kõige sobivamad.
Agrivoltaicsil on suur potentsiaal lähiaastatel järjepidevalt kasvada. Päikeseenergia ja maakasutuse murede osas pakub agrivoltaics mitme maakasutuse lahendust. Järgmine aitaks kaasa agrovoltaika kasvule Minnesotas:
Poliitika ja regulatiivne raamistik: Põllumajanduse elektrienergiat toetavad poliitikad aitaksid kiirendada selle kasvu. See võib hõlmata rahalisi stiimuleid, maksusoodustusi või toetusi põllumajandustootjatele ja päikeseenergia arendajatele, kes võtavad kasutusele agrogalvaanilised süsteemid.
Uurimis- ja tutvustusprojektid: Minnesota kliima, põllumajandustavade ja põllukultuuride sortide spetsiifiliste uurimis- ja tutvustamisprojektide läbiviimine võib aidata kinnitada agrovoltaika teostatavust ja eeliseid Minnesotas.
Põllumajandustootjate ja kogukonna haridus ja teavitamine: Põllumajandustootjate harimine agrovoltaika võimalike eeliste ja väljakutsete osas on oluline. Saab korraldada teavitustegevusi, töötubasid ja koolitusprogramme, et anda põllumajandustootjatele vajalikud teadmised otsustamaks, kas nad soovivad agrovoltaikat rakendada. Lisaks võib kohalike kogukondade kaasamine ja teadlikkuse tõstmine agrovoltaika eelistest aidata suurendada nende projektide avalikku toetust.
Koostöö ja partnerlus: koostöö erinevate sidusrühmade vahel on Minnesotas agrivoltaics kasvu jaoks ülioluline. See hõlmab partnerlussuhteid päikeseenergia arendajate, põllumajandusorganisatsioonide, teadusasutuste ja valitsusasutuste vahel. Teadmiste, teadmiste ja ressursside jagamine võib kiirendada põllumajandusprojektide elluviimist.
Föderaalsed poliitikakujundajad teevad kahepoolseid jõupingutusi, et edendada agrovoltaikat kogu riigis. Senaatorite Jeff Merkley (D-Oregon) ja Cory Bookeri (D-New Jersey) väljapakutud tolmeldajate jõuseaduse eesmärk on seada esikohale päikeseprojektid, mis loovad tolmeldajatele elupaiku. Senaatorite Martin Heinrichi (D-New Mexico) ja Mike Brauni (R-Indiana) välja töötatud põllumajanduse uurimis- ja tutvustamisseaduse eesmärk on eraldada nelja aasta jooksul 75 miljonit dollarit agrovoltaikaga seotud uurimis- ja tutvustamisprojektidele. Canary Media andmetel on nende eelnõude eesmärk lahendada mure põllumajandusmaa kadumise pärast päikeseenergiafarmidele, toetades samal ajal põllumehi ja edendades kliimaeesmärke. Eelnõud rahastaksid teadusuuringuid ja aitaksid täita teadmistelünki, et määrata kindlaks agrovoltaide elujõulisus erinevates piirkondades ja erinevate põllukultuuride või kariloomade puhul.
Kuna agrovoltaika saab hoogu juurde, loob see uusi võimalusi põllumajandus- ja energiasektoris, pakkudes teed, mis ühtlustab toiduainete tootmist ja puhta energia tootmist. Käimasolevate uuringute, toetava poliitika ja ühiste jõupingutuste abil on agrivoltaics valmis jätkama pidevat kasvu lähiaastatel Minnesotas ja kaugemalgi.
