Austria saaks kasutada 90 TWh põllumajanduslikku elektrienergiat, kasutades 5–16% põllumaast

Austria Viini loodusvarade ja bioteaduste ülikooli juhitud uurimisrühm viis läbi tehno{0}}majandusliku analüüsi riigi agrogalvaaniliste rajatiste potentsiaali kohta, kombineerides nii päikeseenergia tootmise kui ka põllumajandusliku tootmise tasuvushinnanguid.

"Meie artikkel tutvustab meile teadaolevalt esimest integreeritud raamistikku, mis ühendab nii PV elektritootmise kui ka põllumajandusliku toodangu simulatsiooni agrovoltailiste süsteemide jaoks kogu riigi tasandil, sealhulgas kliimamuutuste mõju," ütles vastav autor Isabelle Grabner ajakirjale pv. "Oma uurimistöös uurisime Austria põllukultuuride tootmise vähenemist päikeseenergia laienemise tõttu põllumajandusmaal.

"Võrdlesime agressiivset agrovoltaika kasutuselevõttu ja tüüpilisi maapealseid{0}}PV-seadmeid, mis on vajalikud kliimaneutraalsuse eesmärkide saavutamiseks," lisas Grabner. "Lisaks näitasime, et agrovoltaikas on kliimamuutustega kohanemise mõju piiratud, kuid viimased tulemused sõltuvad suuresti nii valitud põllukultuuridest kui ka riigispetsiifilistest omadustest."

Analüüsi läbiviimiseks kasutas meeskond modulaarset simulatsiooniraamistikku, kasutades võimaluse korral väljakujunenud tarkvara ja vajaduse korral uute lahenduste väljatöötamist. Raamistik on veebis saadaval GPL-i litsentsi alusel. Kasutades poliitika -integreeritud kliimamudeli (EPIC) ELi andmeid, klassifitseerisid teadlased esmalt põllumajanduslikuks kasutamiseks sobivad alad, kasutades selliseid filtreid nagu minimaalne ühendatud põllumaa pindala 1 ha, maksimaalne keskmine kalle 20 kraadi ja maksimaalne kõrgus merepinnast 1950 m.

Elektritootmist simuleeriti PVlib-iga, kasutades globaalse horisontaalse kiirituse (GHI) andmeid kliimasimulatsioonist 1 km pikkusel võrgul. EPIC-i kasutati peamiste keskkonnaprotsesside ja taimede kasvu modelleerimiseks proovitüki tasemel igapäevaste ajasammude ja ruumilise eraldusvõimega 1 km × 1 km. Stsenaariumid hõlmasid keskkonnatingimuste ja majandamistavade, sealhulgas külvikordade vahelisi koostoimeid selliste põllukultuuride puhul nagu hernes, sojaoad, kartul, lutsern, suvioder ja kaer.

Kliimaandmed põhinesid vaatlustel aastatel 1981–2020 ja prognoosidel aastatel 2031–2070. Testiti kahte põhistsenaariumi: põllumajanduslik tootmine ilma PV-süsteemita ja maapealne{4}}elektroloogiline tootmine ilma põllumajanduseta. Põllumajanduslikud stsenaariumid hõlmasid ülaosast vaiatud süsteeme, mis on suunatud lõuna poole, paigalduskõrgusega umbes 10 m, ja vertikaalseid kahepoolseid süsteeme, mille ridade vahe oli 10 m, ja kahte vertikaalselt virnastatud kahepoolset paneeli. Iga süsteemi hinnati madala, keskmise ja kõrge kuluga stsenaariumide alusel.

Analüüs näitas, et Austrias toodavad maapealsed{0}}PV-süsteemid elektrit 1173 MWh/ha, agrogalvaanilised süsteemid 684 MWh/ha ja vertikaalsed agrovoltailised süsteemid 373 MWh/ha elektrit. Ainuüksi põllumajandustootmise kasumisuhe jäi vertikaalsete süsteemide puhul vahemikku 10:1 kuni 50:1, varrastega süsteemide puhul kuni 60:1 ja maapinnal{14}}kinnitatud fotoaparaadi puhul kuni 100:1.

"90 TWh elektrienergia tootmiseks põllumaal päikeseenergiast aastas, mis on kõigi kliimaneutraalsuse stsenaariumide ülempiir, on vaja 5–16% kogu põllukultuurist," järeldas töörühm. "Nõutavad pindalad ja saagikuse simuleeritud vähenemine viitavad sellele, et Austria taimekasvatuse kadu ulatuks 2–6%. Ainult agrogalvaanilised süsteemid suudavad saavutada tootmiskadusid vaadeldava vahemiku alumises otsas. Agrovoltailiste süsteemide kliimamuutustega kohanemise mõju on väike."

Uurimistulemused on kättesaadavad ajakirjas Renewable Energy avaldatud artiklis "The techno{0}}economic potencials of agrivoltaic installations in Austria". Uuringus on osalenud Austria BOKU ülikooli ja föderaalse põllumajandusökonoomika instituudi teadlased.