Agrivoltaics, güneş panellerini mahsul üretimi, hayvan otlatma veya tozlayıcı habitatları gibi tarımsal uygulamalarla bir arazi parçası üzerinde birleştirmeyi içeren, güneş enerjisi üretimine yönelik yeni ortaya çıkan bir yaklaşımdır. Agrivoltaics, güneş panellerini diğer arazi kullanımlarıyla entegre ederek arazi verimliliğini ve kaynak kullanımını en üst düzeye çıkarmayı hedefliyor. Güneş panelleri, temiz enerji üretimi sağlarken, yetiştirilen bitki veya hayvanlara gölge, su buharlaşmasının azalması, sıcaklığın düzenlenmesi gibi faydalar da sağlıyor.
Bu yenilikçi yaklaşım, hem gıda hem de biyokütle üretimini ve temiz enerji üretimini teşvik ederek, tarım ve güneş enerjisi arasında, Dünya’nın verimliliğini artıran ve daha dayanıklı ve karlı bir geleceğe katkıda bulunan simbiyotik bir ilişkiyi teşvik ediyor.
Agrivoltaiklerin diğer güneş enerjisi projelerinden farkı, güneş panellerinin altındaki ve etrafındaki arazinin başka bir amaç için kullanılmasıdır. Bu benzersiz özellik çeşitli avantajlar sunar:
arazi optimizasyonu: Agrivoltaics, güneş enerjisi üretimini tarımsal faaliyetlerle birleştirerek arazinin verimli kullanılmasını sağlar. Çiftçilerin aynı araziyi ürün yetiştirmek veya hayvan otlatmak için kullanırken temiz enerji üretmesine olanak tanıyarak arazi verimliliğini ve üretkenliğini en üst düzeye çıkarır.
Ürün verimini artırın: Mahsullerin üzerinde güneş panellerinin varlığı gölge oluşturur ve aşırı ısıyı ve buharlaşmayı azaltır. Bu gölgeleme etkisi, aşırı sıcaklık dalgalanmalarını ve su kaybını azaltabilen bir mikro iklim oluşturmaya yardımcı olarak mahsul veriminin artmasına ve su gereksinimlerinin azalmasına yol açar.
Artan kaynak verimliliği: Güneş panelleri ve mahsullerin bir arada bulunması kaynak verimliliğini artırır. Paneller elektrik üretmek için güneş enerjisini yakalıyor, gölgeleme etkisi ise sulama ihtiyacını azaltıyor ve su tasarrufu sağlıyor.
Gelirin çeşitlendirilmesi: Agrivoltaikler çiftçilere ek gelir akışı sağlayarak tarım ürünlerinin yanı sıra temiz enerji de üretip satmalarını sağlayabilir. Bu gelir kaynaklarının çeşitliliği, tarımsal faaliyetlerin ekonomik sürdürülebilirliğine ve esnekliğine katkıda bulunabilir.
Agrivoltaik sistemlerle ilgili temel zorluklardan biri, agrivoltaik sistemlerin başlangıç maliyetinin pahalı olabilmesidir; zira bunlar genellikle geleneksel güneş panellerinden daha karmaşık tasarımlara sahiptir ve ikili arazi kullanımını mümkün kılmak için yapısal değişiklikler gerektirebilir. Uzun vadeli maliyet tasarruflarına rağmen ekipman ve inşaat maliyetleri, geleneksel tarıma veya bağımsız güneş enerjisi kurulumlarına kıyasla yüksek olabilir. Mali engeller, özellikle küçük ölçekli çiftçiler veya kaynakların kısıtlı olduğu alanlar için yaygın olarak benimsenmesini engelleyebilir.
Diğer bir zorluk, birçok erken aşama teknolojide olduğu gibi, çiftçilerin, çiftçiler, tarımsal sistem tasarımcıları ve politika yapıcılar için potansiyel faydaları tam olarak anlamaları ve agrivoltaik uygulamalarıyla ilgili zorlukların üstesinden gelmeleri için eğitim, teknik yardım ve eğitim kaynaklarına erişmelerini sağlamaktır. projeler. Agrivoltaik’e olan ilgi artıyor, dolayısıyla çiftçilerin gelecekte agrivoltaik sistemleri uygulamak için ihtiyaç duydukları kaynaklara sahip olmalarını sağlamak kritik önem taşıyacak.
Agrivoltaik sistemlerin kurulumu, hem güneş enerjisi çiftlikleri hem de tarımsal faaliyetler için uygun tarım arazilerinin bulunmasını, aynı zamanda iletim ve şebeke bağlantısı sınırlamalarının aşılmasını ve faaliyetlerinde yenilik yapmak isteyen çiftçilerin ilgisini çekmeyi gerektirir. Her üç koşulu da karşılamak zor olabilir.
Şu anda Minnesota’da çok sayıda agrivoltaik proje var, ancak teknoloji hala gelişiyor. Minnesota’daki tüm projeler tozlaştırıcı habitatı, otlatmayı veya ikisinin bir kombinasyonunu içeriyor.
Tozlayıcı dostu agrovoltaik sistemler, güneş panellerinin altında ve çevresinde arılar ve kelebekler gibi tozlaştırıcıları çeken çalılar, çimenler ve nektar veya tozlayıcı çiçeklere sahiptir. Bu projeler yakındaki mahsuller için tozlaşma hizmetlerini artırabilir. İyileştirilmiş tozlaşma mahsul verimini artırabilir, meyve kalitesini iyileştirebilir ve tohum üretimini arttırarak çiftçilere fayda sağlayabilir. Ayrıca tozlaştırıcı habitatı oluşturan güneş enerjisi tesisleri, tozlayıcıların ekosistem sağlığına sağladığı faydalar nedeniyle zaman içinde işletme ve bakım maliyetlerinde tasarruf sağlayabilir. Minnesota’daki tozlaştırıcı uyumlu agrivoltaik sistemlerin çoğu eyaletin güney yarısında yer almaktadır.
Minnesota merkezli Connexus Energy, polen taşıyıcı dostu agrivoltaikler kullanıyor. Şirket tarafından yayınlanan bir makale, Prairie Restorations ile olan ortaklıklarını anlatıyor ve bu sayede kampüsteki güneş paneli altında tozlayıcı dostu, çiçekli bir çayır tasarlıyorlar. O zamandan bu yana Connexus, şu anda 120 dönümden fazla alanı kaplayan ve 15 milyondan fazla yerli, polen taşıyıcı dostu bitki yetiştiren tüm güneş enerjisi projelerinde arazi yönetimini bir öncelik haline getirdi.
Tozlaştırıcıyla uyumlu agrivoltaik sistemlerin faydalarının kapsamını daha iyi anlamak için Minnesota’daki bir tane de dahil olmak üzere birçok çalışma şu anda devam ediyor. Enerji Bakanlığı’nın Kırsal Ekonomiler ve Ekosistemlerle Entegre Yenilikçi Güneş Yöntemleri (InSPIRE) projesi, Anoka ve Atwater ilçelerinde tozlaştırıcı dostu agrovoltaik araştırmalar yürütüyor. Eyalet hükümeti ayrıca tozlaştırıcı dostu agrivoltaiklere desteğini de gösterdi.
2022 yılında Minnesota, teknik kaynaklar ve proje değerlendirme formları aracılığıyla tozlayıcı dostu güneş enerjisi projelerinin oluşturulmasını destekleyen Habitat Dostu Güneş Programı’nı kurdu.
Tarımsal otlatma projeleri, güneş enerjisi üretimini, güneş panelleri altında veya arasında otlatılan hayvancılıkla birleştirir. Hayvan otlatmanın güneş enerjisi üretimiyle entegre edilmesi, çiftçilere ek gelir akışı sağlayabilir. Çiftçiler araziyi hayvan otlatmak için kullanarak çiftçilik faaliyetlerini çeşitlendirebilir ve aynı zamanda güneş enerjisi üretiminden para kazanabilirler. Yönetilen otlatmanın toprak sağlığına faydaları aynı zamanda çiftçiler için uzun vadeli maliyet tasarrufu da sağlayabilir. InSPIRE şu anda Chisago’da otlayan agrivoltaikleri araştırıyor. Habitat Dostu Güneş Programı aynı zamanda otlatma projelerini de destekliyor.
Şu anda Minnesota genelinde çok sayıda tozlaştırıcı habitat ve agrivoltaik otlatma tesisi mevcut olsa da, tarımsal üretime yönelik hâlâ herhangi bir proje bulunmuyor. Minnesota’daki tarım arazilerinin yüzde 70’inden fazlası mısır ve soya fasulyesi üretimi için kullanılıyor. Agrivoltaikler yalnızca yeşil yapraklı bitkiler gibi gölgeye dayanıklı bitkilerle uyumludur ve mısır ve soya fasulyesinin büyümesi için tam güneş ışığına ihtiyaç vardır. Ülke çapındaki araştırmacılar, hangi tür mahsullerin hangi bölgelerde agrivoltaik için en uygun olduğunu anlamak için çalışıyor. Ayrıca tozlaştırıcı dostu, otlatma ve ürün yetiştirme sistemleri için hangi alanların ve koşulların uygun olduğuna da bakarlar.
Agrivoltaics önümüzdeki yıllarda sürekli büyüme için büyük bir potansiyele sahiptir. Güneş enerjisi ve arazi kullanımıyla ilgili endişelerin artmasıyla birlikte, agrivoltaikler çoklu arazi kullanımı çözümü sunuyor. Aşağıdakiler Minnesota’da agrivoltaiklerin büyümesine katkıda bulunmaktadır:
Politika ve düzenleyici çerçeve: Agrivoltaikleri destekleyen politikalar büyümenin hızlanmasına yardımcı olacaktır. Bu, tarımsal voltaik sistemleri benimseyen güneş enerjisi çiftçileri ve geliştiriciler için mali teşvikleri, vergi indirimlerini veya hibeleri içerebilir.
Araştırma ve gösteri projeleri: Minnesota’nın iklimine, tarım uygulamalarına ve ürün türlerine özel araştırma ve tanıtım projeleri yürütmek, Minnesota’da agrivoltaiklerin fizibilitesini ve faydalarını doğrulamaya yardımcı olabilir.
Çiftçilerin ve toplumun eğitimi ve bilgilendirme: Çiftçileri agrivoltaiklerin yararları ve potansiyel zorlukları konusunda eğitmek çok önemlidir. Çiftçilere agrivoltaikleri uygulamak isteyip istemediklerine karar vermeleri için gerekli bilgiyi sağlamak amacıyla eğitim programları, çalıştaylar ve eğitim programları düzenlenebilir. Ek olarak, yerel topluluklarla etkileşimde bulunmak ve tarım voltaiklerinin faydaları konusunda farkındalık yaratmak, bu projelere kamu desteğinin oluşturulmasına yardımcı olabilir.
İşbirliği ve katılım: Çeşitli paydaşlar arasındaki işbirliği Minnesota’da tarımsal voltaiklerin büyümesi açısından kritik öneme sahiptir. Güneş enerjisi geliştiricileri, tarım kuruluşları, araştırma enstitüleri ve devlet kurumları arasındaki ortaklıkları içerir. Bilginin, uzmanlığın ve kaynakların paylaşılması, tarımsal projelerin uygulanmasını hızlandırabilir.
Federal politika yapıcılar ülke çapında yüksek voltajlı elektriği artırmak için iki partili bir çaba içindeler. Senatörler Jeff Merkley (D-Oregon) ve Cory Booker (D-New Jersey) tarafından önerilen Tozlayıcı Kuvvet Yasası, tozlaştırıcılar için yaşam alanı yaratan güneş enerjisi projelerine öncelik vermeyi amaçlıyor. Senatörler Martin Heinrich (D-New Mexico) ve Mike Braun (R-Indiana) tarafından tanıtılan Agrivoltaik Araştırma ve Gösteri Yasası, tarımsalvoltaiklerle ilgili araştırma ve gösteri projelerine dört yıl içinde 75 milyon dolar ayırmayı amaçlıyor. Canary Media’ya göre bu yasa tasarıları, tarım arazilerinin güneş enerjisi çiftlikleri tarafından kaybedilmesiyle ilgili kaygıları gidermeyi, aynı zamanda çiftçileri desteklemeyi ve iklim hedeflerini ilerletmeyi amaçlıyor. Tasarılar, araştırma için finansman sağlıyor ve agrivoltaiklerin farklı bölgelerde, farklı mahsullerde veya hayvancılıkta uygulanabilirliğini belirlemek için bilgi boşluklarının doldurulmasına yardımcı oluyor.
Agrivoltaik ivme kazandıkça tarım ve enerji sektörlerinde yeni fırsatlar yaratacak ve gıda üretimi ile temiz enerji üretimini uzlaştıran bir yol sunacak. Devam eden araştırmalar, destekleyici politikalar ve işbirlikçi çabalarla, agrivoltaikler önümüzdeki yıllarda Minnesota’da ve ötesinde istikrarlı büyümeyi sürdürmeye hazırlanıyor.