Itävalta voisi valjastaa 90 TWh maataloussähköä käyttämällä 5–16 % peltoalasta

Wienissä sijaitsevan Itävallan luonnonvara- ja biotieteiden yliopiston johtama tutkimusryhmä suoritti tekno{0}}taloudellisen analyysin maan maataloussähkölaitosten potentiaalista yhdistäen kannattavuusarvioinnit sekä aurinkoenergian tuotannosta että maataloustuotannosta.

"Kirjoituksemme esittelee tietojemme mukaan ensimmäisen integroidun viitekehyksen, joka yhdistää sekä aurinkosähkön tuotannon että maataloustuotannon simulaation maataloussähköjärjestelmille koko maan tasolla, mukaan lukien ilmastonmuutoksen vaikutukset", vastaava kirjoittaja Isabelle Grabner kertoi pv-lehdelle. "Tutkimuksessamme tutkimme kasvintuotannon vähennyksiä Itävallassa aurinkosähkön leviämisen vuoksi maatalousmailla.

"Verrasimme aggressiivista maataloussähkölaitteiden käyttöönottoa ja tyypillisiä maahan asennettuja aurinkosähköasennuksia, jotka ovat välttämättömiä ilmastoneutraaliustavoitteiden saavuttamiseksi", Grabner lisäsi. "Lisäksi osoitimme rajoitettuja ilmastonmuutokseen sopeutumisvaikutuksia agrovoltaicissa, mutta jälkimmäiset tulokset ovat erittäin riippuvaisia ​​valituista viljelykasveista sekä maakohtaisista -olosuhteista."

Analyysin suorittamiseen tiimi käytti modulaarista simulointikehystä, jossa hyödynnettiin olemassa olevia ohjelmistoja ja kehitettiin uusia ratkaisuja tarpeen mukaan. Kehys on saatavilla verkossa GPL-lisenssillä. EU:n politiikan -integroidun ilmastomallin (EPIC) tietojen perusteella tutkijat luokittelivat ensin maatalouden käyttöön soveltuvat alueet käyttämällä suodattimia, kuten vähintään 1 hehtaarin yhdistetty viljelysmaa, suurin keskimääräinen kaltevuus 20 astetta ja enimmäiskorkeus 1 950 metriä merenpinnan yläpuolella.

Sähköntuotantoa simuloitiin PVlib:llä käyttämällä maailmanlaajuisen horisontaalisen säteilytyksen (GHI) tietoja ilmastosimulaatiosta 1 km:n verkossa. EPIC:llä mallinnettiin keskeisiä ympäristöprosesseja ja kasvien kasvua koealan tasolla päivittäisillä aikaaskelilla ja 1 km × 1 km:n tilaresoluutiolla. Skenaariot sisälsivät vuorovaikutuksia ympäristöolosuhteiden ja hoitokäytäntöjen, mukaan lukien viljelykiertojen, välillä herneiden, soijapapujen, perunoiden, sinimailasen, kesäohran ja kauran osalta.

Ilmastotiedot perustuivat havaintoihin vuosilta 1981–2020 ja ennusteisiin vuosilta 2031–2070. Testattiin kahta perusskenaariota: maataloustuotanto ilman aurinkosähköjärjestelmää ja maahan asennettu aurinkosähkö ilman maataloutta. Agrivoltaic-skenaariot sisälsivät yläpuoliset tukijärjestelmät, etelään päin, asennuskorkeus noin 10 m, ja pystysuorat bifacial-järjestelmät, joiden riviväli oli 10 m ja kaksi pystysuoraan pinottua bifacial-paneelia. Jokainen järjestelmä arvioitiin alhaisten, keskisuurten ja korkeiden kustannusten skenaarioissa.

Analyysi osoitti, että Itävallassa maa{0}}asennetut aurinkosähköjärjestelmät tuottavat 1 173 MWh/ha, tukiasennetut maataloussähköjärjestelmät 684 MWh/ha ja pystysuuntaiset maataloussähköjärjestelmät 373 MWh/ha sähköä. Pelkästään maataloustuotantoon suhteutetut voittosuhteet vaihtelivat välillä 10:1–50:1 pystysuorassa järjestelmässä, 60:1:een tukijärjestelmissä ja jopa 100:1 maahan asennetuissa aurinkoajoneuvoissa.

"90 TWh/v sähköntuotannon saavuttamiseksi aurinkosähköllä viljelymaalla, yläraja kaikissa ilmastoneutraaleissa skenaarioissa, tarvitaan 5–16 % kokonaisviljelyalasta", tutkimusryhmä päätteli. "Tarvittavat pinta-alat ja simuloitu sadon aleneminen viittaavat siihen, että Itävallan kasvintuotannon menetys nousisi 2–6 %:iin. Vain agrosähköjärjestelmillä voidaan saavuttaa tuotantohäviöitä havaitun vaihteluvälin alapäässä. Maataloussähköjärjestelmien ilmastonmuutokseen sopeutumisvaikutukset ovat vähäisiä."

Tutkimustulokset ovat saatavilla Renewable Energy -lehdessä julkaistussa artikkelissa "The techno{0}}economic potencials of Agrivoltaic installations in Austria". Tutkimukseen ovat osallistuneet tutkijat Itävallan BOKU-yliopistosta ja Federal Institute of Agricultural Economicsista.