Agricultura com painéis
solares pode aumentar a produtividade em mais de 60%.
Até agora, a área cultivada
era designada para fotovoltaica ou fotossíntese, ou seja, para gerar
eletricidade ou cultivar. Um projeto piloto agrofotovoltaico (APV) perto do
Lago de Constança, no entanto, demonstrou que ambos os usos são compatíveis. O
uso duplo da terra é eficiente em termos de recursos, reduz a concorrência pela
terra e, adicionalmente, abre uma nova fonte de renda para os agricultores. Por
um ano, o maior sistema APV na Alemanha está sendo testado na cooperativa
agrícola Demeter Heggelbach.
No projeto de demonstração
“Agrofotovoltaico – Uso de Terra Eficiente de Recursos” (APV-Resola) “liderado
pelo Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar ISE, os módulos
solares para produção de eletricidade estão instalados diretamente acima de
culturas que cobrem uma área de um terceiro hectare”. Agora, a primeira
colheita solar de energia e produção foi coletada em ambos os níveis.
“O resultado do projeto do
primeiro ano é um sucesso completo: o sistema agrofotovoltaico mostrou ser
adequado para a prática e custa tanto como um pequeno sistema de telhado solar.
A produção de culturas é suficientemente alta e pode ser vendida de forma
rentável no mercado”, explica Stephan Schindele, gerente de projetos de
agrofotovoltaica do Fraunhofer ISE.
“A agrofotovoltaica (APV) tem
potencial para abrir novos espaços que são urgentemente necessários para a
expansão do PV na Alemanha. Ao mesmo tempo, a APV pode mitigar os interesses
conflitantes entre a agricultura e os sistemas fotovoltaicos de espaço aberto
para terras viáveis. Antes da disponibilidade do mercado, no entanto, outros
setores e sistemas de tamanho diferente ainda precisam ser testados. Além
disso, a integração técnica deve ser avançada, por exemplo, a implementação do
armazenamento”, observa o Prof. Hans-Martin Henning, Diretor do Instituto do
Fraunhofer ISE.
O trigo de inverno, as
batatas, o celeríaco e o trevo foram as primeiras culturas a serem testadas. A
orientação sudoeste e a distância extra entre as linhas de cinco metros de
altura dos módulos fotovoltaicos de vidro bifacial garantiram que as culturas
estavam expostas à radiação solar uniforme.
O sombreamento do módulo
solar reduz o rendimento das culturas, mas o saldo total é positivo.
Os resultados da primeira
colheita foram, na sua maioria, promissores. “O rendimento de capim do capim do
trevo na plataforma fotovoltaica foi apenas 5,3 % menos do que o plano de
referência”, informa o Prof. Petera Högy, especialista em agricultura da
Universidade de Hohenheim. As perdas de rendimento para batatas, trigo e
celíacos são entre 18 a 19% e, portanto, um pouco maior.
“Do ponto de vista da ciência
agrícola, a agrofotovoltaica é uma solução promissora para aumentar a
eficiência do uso da terra e a parcela de energia renovável fornecida pelo
setor agrícola”, ressalta a Prof. Iris Lewandowski, Chefe do Departamento de
Produtos Biobased e Culturas Energéticas, Universidade de Hohenheim.
Os especialistas concordam
que, no entanto, é importante reunir mais experiência nos próximos anos e
analisar outras culturas antes de chegar a conclusões finais.
Arranjo solar tem produção
acima da média
Os módulos solares bifaciais
720 produzem eletricidade solar não apenas na parte da frente, mas também na
parte de trás dos módulos fotovoltaicos com radiação solar refletida pelos
arredores. Sob condições ambientais favoráveis, por exemplo, cobertura de neve,
um rendimento de eletricidade adicional de vinte e cinco por cento pode ser
alcançado. Do ponto de vista energético, o princípio da dupla utilização da
agrofotovoltaica é muito mais eficiente do que apenas plantar culturas
energéticas, contabilizando, afinal, 18 por cento do uso da terra agrícola na
Alemanha.
Com
uma potência instalada de 194 quilowatts, a matriz fotovoltaica pode fornecer
62 casas de quatro pessoas com eletricidade. Nos primeiros doze meses, a matriz
produziu eletricidade de 1266 quilowatts-hora por quilowatt instalado, um terço
do que o valor médio de 950 kWh / kW na Alemanha.
A produção de energia do
campo experimental corresponde bem à carga de fazenda diária. Cerca de 40% da
eletricidade produzida na fazenda foi usada diretamente para carregar os
veículos elétricos e processar as colheitas colhidas.
No verão, a demanda de carga
poderia ser quase completamente atendida pelo sistema fotovoltaico. Thomas
Schmid e os outros agricultores de Demeter pretendem aumentar o seu autoconsumo
até 70 por cento, otimizando o comportamento de consumo e instalando um sistema
de armazenamento de eletricidade.
A eletricidade PV excedente é
alimentada na Elektrizitätswerke Schönau, uma empresa de serviços elétricos com
base em energia 100% renovável e parceira no projeto.
A eletricidade produzida pela
planta Agrofotovoltaico é tanto autoconsumida quanto alimentada na rede.
Projeto Agrofotovoltaico –
Uso de Terra Eficiente de Recursos (APV Resola)
Uma vez que a ideia da
agrofotovoltaica foi iniciada pela primeira vez pelo Prof. Adolf Goetzberger,
que fundou o Fraunhofer ISE em 1981, várias grandes instalações APV foram
instaladas em todo o mundo. Por outro lado, apenas algumas dessas plantas APV
são designadas como sites de pesquisa.
No projeto “APV Resola”, os
pesquisadores estão investigando os aspectos econômicos, técnicos, societários
e ecológicos da tecnologia em uma planta piloto em condições reais pela
primeira vez. O projeto de pesquisa é apoiado por fundos do Ministério Federal
Alemão da Educação e Pesquisa (BMBF) e da Pesquisa para o Desenvolvimento
Sustentável (FONA).
O objetivo do projeto é
desenvolver a tecnologia do sistema APV em um produto pronto para o mercado.
“Para fornecer a prova de conceito necessária antes da entrada no mercado,
precisamos comparar outras aplicações técnico-econômicas da APV, demonstrar a
transferibilidade para outras áreas regionais e também realizar sistemas
maiores”, explica Stephan Schindele.
Por exemplo, diferentes
aplicações possíveis devem ser exploradas em combinação com frutas, frutos do
mar, lúpulo e lavouras e com as várias tecnologias, tais como armazenamento de
energia, filmes especiais com células solares orgânicas e sistemas de
tratamento de água solar fotovoltaica.
“Além
do investimento da indústria e da política de pesquisa, as medidas políticas
apropriadas que apoiam a tecnologia são de vital importância para uma entrada
bem sucedida no mercado”, acrescenta Stephan Schindele. Já em 2014, Fraunhofer
ISE e Wuppertal Institute. (ambienteenergia)
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