Světový solární den: Od pluhů po panely, pěstování budoucnosti solárního poháněného

V roce 1981 němečtí vědci Adolf Goetzberger a Armin Zastrow publikovali a Základní papír argumentovat, že duální využití půdy pro jídlo a energii by mohlo přinést významné výhody. Navrhli zvýšení solárních modulů asi 2 m nad zemí, aby plodiny umožnily růst pod nimi, což vede k konceptu agriphotovoltaics (APV).

APV integrují výrobu sluneční energie s zemědělskou produkcí a nabízejí model, který maximalizuje efektivitu využití půdy a zároveň zvyšuje příjem zemědělců. U APV budou zemědělci také schopni přesunout energii zpět do mřížky při předem stanoveném vývojovém tarifu a vytvářejí nové proudy příjmů vedle zemědělských.

Aby se přizpůsobila APV, bude muset být solární infrastruktura na místě navržena tak, aby byla možná kultivace mezi řadami solárních panelů, orientací meziprostoru aka meziprostorem a v oblasti dostupné pod vyvýšenými panely nebo nad hlavou.

V Indii roste zájem o APV, ale v praxi je většinou omezen na demonstrativní piloty výzkumnými ústavy nebo soukromými systémy APV ve vlastnictví a soukromých vývojářů.

A Nedávná zpráva Indická rada pro výzkum mezinárodních ekonomických vztahů (spoluautorovaná autory tohoto článku) zkoumala systém APV v Najafgarhu v Dillí. Farmář si pronajal svou půdu solární energii společnosti Sunmaster po dobu 25 let, aby založil zařízení APV.

Předtím, než byla závod APV v provozu, čistý příjem zemědělce obvykle byl Rs 41 000 na akr ročně z tradičních plodin, jako je pšenice a hořčice. Po instalaci APV zahrnoval příjem roční nájem Rs 1 lakh na akr. Výnosy z pěstování plodin a prodeje energie šly vývojáři. Farmář uvedl, že tento příjem založený na nájemném byl stabilní alternativou, která mu bránila v starosti s nejistotami v zemědělském výnosu.

Zpráva také prozkoumala hypotetický scénář, ve kterém zemědělec, kromě přijímání příjmů z pronájmu, vyjednal také o získání zemědělských příjmů. Pokud by zemědělec pěstoval vysokou hodnotu a také plodiny milující stíny, jako jsou brambory, rajčata a kurkuma, příjem by mohl být až 1,5 lakh na akr ročně od Rs 1 lakh na akr v pronájmu-šestinásobný nárůst příjmů z tradičního otevřeného zemědělství a zákonům k apvs ‚pro výdělky.

Kromě zjevných zisků účinnosti využití půdy mohou APV také vytvářet příznivé mikroklimatické podmínky, které snižují ztrátu vody a tepelný stres na rostlinách.

Potřeba standardů

Na rozdíl od mnoha jiných zemí postrádá Indii standardizované normy pro APV, což vytváří nejednoznačnost v projektu. Země vedoucí v přijetí APV, včetně Japonska a Německa, by v tomto ohledu mohly nabídnout cenné lekce.

Japonsko vyžaduje, aby všechny struktury APV byly dočasné a odnímatelné, minimální výšku panelu 2 m a maximální ztráta výnosů o plodině 20%. Japonská vláda přezkoumává projekty pro obnovení každé tři roky na základě jejich účinků na zemědělskou produkci.

Podobně Německo zavedlo standardizovaný rámec s názvem Z specifikace 91434což vyžaduje, aby všechny systémy APV udržovaly 66% původního zemědělského výnosu (nazývané referenční výnos) a omezuje množství orné půdy ztracené na sluneční infrastruktuře až na 15%. Standard zajišťuje, že zemědělství zůstává vrcholem vývoje APV – i když jsou výnosy energie vysoké.

Indie může čerpat z těchto příkladů, aby definovala své národní pokyny APV, včetně specifikací výšky panelu, přípustné ztráty výnosu a kritérií využití půdy. Takové pokyny budou klíčové, aby zabránilo řízení energetiky před zastíněním zemědělského zájmu, zejména v měřítku.

Droba zahrnutí

Většina indických farmářů je drobných, kteří vlastní méně než 2 ha půdy a mají omezenou kupní sílu. Měřítko APV pro malé vlastníky bude vyžadovat využití zemědělských institucí, jako jsou FPO a družstva. Sahyadri, jeden z mála FPOS v Indii na instalaci a Systém APV 250 kWkultivuje vysoce hodnotné plodiny, jako jsou hrozny a citrusový citrony pod solárními panely. Ukazuje, jak instituce mohou pomoci zemědělcům sdružovat zdroje a poskytovat silnější vazby na trh. Rozšíření institucionální podpory – prostřednictvím grantů nebo záruky NABARD pro investice APV – může také snižovat finanční překážky drobné.

Primárním prasknutím pro přijetí APV v Indii jsou ve skutečnosti vysoké kapitálové výdaje potřebné pro systémy APV. Zatímco typická solární elektrárna namontovaná na 1 MW na 5 akrech půdy by stála kolem crore Rs 2,7, systém APV vznikne dalších 11% kvůli specializované infrastruktuře, kterou vyžaduje. Takže bez odměňujícího tarifu (FIT) zůstává ekonomická životaschopnost APV nejistá.

Například pod současným přizpůsobením Rs 3,04/jednotka V schématu Rajasthana PM-Kusum bude doba návratnosti pro solární závod namontovanou na pozemek 1-MW 15 let. Ale vyšší přizpůsobení založené na tepelných průměrných nákladech na nákup energie pro státní discomy Rs 4,52/jednotkaDoba návratnosti klesne na čtyři roky. Takové atraktivní záchvaty by mohly motivovat zemědělce a investory k investování do APV.

Vláda může také vznášet programy pro budování kapacit, které školí a vybavují zemědělce s odbornými znalostmi pro správu systémů APV.

Dva sloupy

Indie v současné době nemá žádnou určenou politiku agrivoltaiky. Existuje však příležitost: revize vládní indické vlajkové lodi PM Kusum Schéma o zemědělské solarizaci, která by vyhovovala APV v jeho doručovacím systému, by mohla pomoci rozšířit inovace v celé zemi.

Solární elektrárny, které jsou uvedeny v komponentách schématu připojeného k mřížce, by také mohly zvážit implementaci modelů s infrastrukturou, která umožňuje pěstování plodin současně. To umožní Indii využít existující politické platformy pro testování a urychlení inovací.

Úspěch v dlouhodobém horizontu však stále závisí na dvou pilířích: silné ekonomické pobídky pro investory a robustní farmářský politický rámec.

Subhodeep Basu je výzkumný člen a Laxmi Sharma je výzkumným spolupracovníkem, a to jak v Indické radě pro výzkum mezinárodních ekonomických vztahů (ICrier).