Агро-фотоволтаични соларни системи. Картофи под соларни панели.

Растителни и зърнени култури под фотоволтаични соларни панели - изследователи от  Университета в Хоенхайм проучват в пилотен проект, кои растенията са най-подходящи за двойно зониране.
Отгоре слънчеви фотоволтаични панели, отдолу култури - това е идеята, която стои зад Агро-фотоволтаични системи (APV). Използването на площ на два етажа трябва да комбинира производството на храна и енергия. Пилотна система на брега на Боденското езеро в момента изследва новата концепция.
„Повърхностните ресурси не са налични в неограничени количества", обяснява проф. д-р Петра Хьоги от факултета по растителна екология и екотоксикология в Университета на Хоенхайм. Тя намира комбинираното използване на площи за производство на храна и енергия за доста полезно.
Към днешна дата това е неизследвана територия. По начало такива фотоволтаични системи съществуват в световен мащаб - в Япония, Италия и Франция. Но самият принцип досега не е достатъчно изследван, а и доста неща трябва да бъдат взети предвид. Защото под слънчевите фотоволтаични панели се променя микроклимата - там е по-топло, по-тъмно и пада по-малко дъжд на земята. Слънчевите панели трябва да бъдат разположени така умело, че растенията да  продължават да растат добре.

Идеята датира от 1981.

Под заглавието "Картофи под колектора" професор Адолф Гьоцбергер лансира още през 1981 г. идеята за особено благоприятна подредба за системи за слънчева енергия, във връзка с използването им в селското стопанско. След като концепцията потъва в забрава за няколко десетилетия, през 2011 г. изследователи от Института за соларни енергийни системи Фрауeнхофер ISE във Фрайбург започват да се занимават интензивно с Агро-фотоволтаични системи.
"Като се има предвид динамичния глобален растеж на слънчевите системи през последното десетилетие и свързаното с това увеличаване на необходимостта от повече площи за разполагане на соларните системи, иновативни подходи като Агро-фотоволтаичните системи позволяват двойно използване на селскостопански площи, като помагат по този начин за бързото преструктуриране на глобалната енергийна система", казва ръководителят на ISE института проф. д-р Айке Вебер.
След повече от година на подготовка в околностите на Боденското езеро е пусната в експлоатация пилотна система с пикова мощност от 190 киловата, която може да захранва с електричество около 62 домакинства и под която едновременно расте храна. Остатъчната електроенергия се изкупува от електроцентралите Шьонау.

Двойнолицеви фотоволтаични модули абсорбират радиация и от двете страни

Системата APV е снабден с така наречените двулицеви фотоволтаични модули. Те могат да преобразуват слънчевата светлина в електричество не само с помощта на горната си част, но и абсорбират отразената радиация от околната среда с обратната си страна. Така те увеличават добива на енергия на единица площ и осигуряват равномерно разпределение на светлината над растенията.
"Селскостопанският сектор е изправен пред предизвикателството да се справи с огромния растеж на производството на енергия от възобновяеми източници и свързаният с него преход от селскостопански към енергийни пейзажи", казва ръководителят на проекта ISE Щефан Шинделе. "В този контекст Агро-фотоволтаичните системи  могат да представляват новаторски подход за бъдещето.
На обработваема площ от 2,5 хектара на територията на едно биопредприятие са посадени пшеница, детелина, картофи и целина. Някои от тях под слънчеви модули, които са монтирани на височина от пет метра, което  позволява дори преминаването на комбайн. Целта е  да се установи, кои видове зеленчуци или култури са особено подходящи за Агро-фотоволтаичните системи.
"С двойното използване на земята, ние очакваме малко по-ниски добиви в нашите мироклиматични условия, но за сметка на това се генерират значителни количества възобновяема енергия ", обяснява д-р Ирис Левандовски, експерт по възобновяеми ресурси в Университета в Хоенхайм. Двойното използване на площта по тяхно мнение води не само до по-голяма устойчивост, но също така създава нови възможности за доходи за земеделските производители.

Учените работят в продължение на три години

Прилагането на системите на практика искат да изследват в следващите три години учени от Университета в Хоенхайм и техните партньори в рамките на проект, финансиран с почти 600,000 евро от Федералното министерство на образованието и научните изследвания (BMBF). "Ние ще изследваме, как се развиват различните култури под панелите и ще ги сравним по отношение на тяхната пригодност. За тази цел определяме приблизително височината на растението, големината на листата, здравето на растенията, добива и качеството на реколтата", обяснява д-р Хьоги. Също така на фокус: въздействието върху околната среда и биоразнообразието. "32 микроклиматични станции са разположени върху опитната площ, така че да можем измерим радиация, валежи, засенчване, както и температурата и влажността във въздуха и почвата" казва експертът.