Lähde: cleanenergyeconomymn.org
Agrivoltaics on nouseva lähestymistapa aurinkoenergian tuotantoon, joka käsittää aurinkopaneelien yhdistämisen maatalouskäytäntöihin, kuten kasvintuotantoon, laiduntamiseen tai pölyttäjien elinympäristöihin samalla maalla. Integroimalla aurinkopaneeleja muihin maankäyttöihin agrivoltaics pyrkii maksimoimaan maan tehokkuuden ja resurssien käytön. Aurinkopaneelit tuottavat puhdasta energiaa ja tarjoavat samalla etuja, kuten varjoa, vähentynyttä veden haihtumista ja lämpötilan hillitsemistä viljellyille kasveille tai eläimille.
Tämä innovatiivinen lähestymistapa edistää sekä ruoan tai biomassan tuotantoa että puhtaan energian tuotantoa edistäen maatalouden ja aurinkovoiman välistä symbioottista suhdetta, joka parantaa maan tuottavuutta ja edistää kestävämpää ja kannattavampaa tulevaisuutta.
Agrivoltaics eroaa muista aurinkoenergiamalleista siinä, että aurinkopaneelien alla ja ympärillä oleva maa hyödynnetään muuhun tarkoitukseen. Tämä ainutlaatuinen ominaisuus tarjoaa useita etuja:
Maan optimointi: Agrivoltaics mahdollistaa maan tuottavan käytön yhdistämällä aurinkoenergian tuotannon maataloustoimintaan. Sen avulla viljelijät voivat tuottaa puhdasta energiaa samalla kun he käyttävät samaa maata kasvinviljelyyn tai karjan laiduntamiseen, mikä maksimoi maan tehokkuuden ja tuottavuuden.
Lisääntynyt sato: Kasvien yläpuolella olevat aurinkopaneelit tarjoavat varjoa, mikä vähentää liiallista lämpöä ja haihtumista. Tämä varjostusvaikutus auttaa luomaan mikroilmaston, joka voi lieventää äärimmäisiä lämpötilan vaihteluita ja veden menetystä, mikä parantaa satoa ja vähentää veden tarvetta.
Parannettu resurssitehokkuus: Aurinkopaneelien ja viljelykasvien rinnakkaiselo edistää resurssitehokkuutta. Paneelit keräävät aurinkoenergiaa sähköntuotantoon, kun taas varjostusvaikutus vähentää kastelun tarvetta ja säästää vettä.
Tulojen monipuolistaminen: Agrivoltaics voi tarjota viljelijöille lisätuloja antamalla heille mahdollisuuden tuottaa ja myydä puhdasta energiaa maataloustuotteidensa rinnalla. Tämä tulolähteiden monipuolistaminen voi edistää maatalouden taloudellista elinkelpoisuutta ja kestävyyttä.
Yksi maataloussähköjärjestelmien suurimmista haasteista on, että maataloussähköjärjestelmien alkukustannukset voivat olla kalliita, koska niillä on usein monimutkaisempi järjestelmä kuin perinteisillä aurinkopaneeleilla ja ne voivat vaatia rakenteellisia muutoksia, jotta kaksinkertainen maankäyttö olisi mahdollista. Pitkän aikavälin kustannussäästöistä huolimatta laitteilla ja rakentamisella voi olla korkeat kustannukset verrattuna perinteiseen maatalouteen tai itsenäisiin aurinkosähköjärjestelmiin. Taloudelliset esteet voivat haitata laajaa käyttöönottoa, erityisesti pienviljelijöiden tai resurssirajoitteisten alueiden osalta.
Toinen haaste, kuten monien varhaisen vaiheen tekniikoiden kohdalla, on varmistaa, että viljelijöillä on mahdollisuus saada koulutusta, teknistä apua ja koulutusresursseja, jotta viljelijät, maataloussähköjärjestelmien suunnittelijat ja päättäjät ymmärtävät täysin mahdolliset hyödyt ja voittavat haasteet, jotka liittyvät maataloussähköprojektien toteuttamiseen. Kiinnostus maataloussähköjärjestelmää kohtaan kasvaa, joten jatkossa on ratkaisevan tärkeää varmistaa, että viljelijöillä on tarvittavat resurssit maataloussähköjärjestelmien toteuttamiseen.
Maataloussähköjärjestelmien asentaminen edellyttää sekä aurinkotiloihin että maanviljelyyn sopivan maatalousmaan löytämistä sekä siirto- ja verkkoliityntärajoitusten ylittämistä ja toimintansa uudistamisesta kiinnostuneiden viljelijöiden houkuttelemista. Kaikkien kolmen ehdon täyttäminen voi olla haaste.
Tällä hetkellä Minnesotassa on useita maatalousprojekteja, mutta tekniikka on edelleen syntymässä. Kaikki Minnesotan nykyiset hankkeet sisältävät pölyttäjien elinympäristöjä, laiduntamisen tai näiden kahden yhdistelmän.
Pölyttäjäystävällisissä agrovoltaisissa järjestelmissä on aurinkopaneelien alla ja ympärillä nektaria tai siitepölyä tuottavia pensaita, ruohoja ja kukkia, jotka houkuttelevat pölyttäjiä, kuten mehiläisiä ja perhosia. Nämä hankkeet voivat parantaa pölytyspalveluita lähistöllä sijaitseville maatalouskasveille. Parannettu pölytys voi lisätä satoja, parantaa hedelmien laatua ja tehostaa siementen tuotantoa, mikä hyödyttää maanviljelijöitä. Lisäksi aurinkovoimalat, jotka luovat pölyttäjien elinympäristöjä, voivat johtaa säästöihin toiminnassa ja ylläpitokustannuksissa ajan mittaan pölyttäjien ekosysteemien terveydelle tuomien etujen ansiosta. Suurin osa Minnesotan pölyttäjille sopivista maatalouden sähköjärjestelmistä sijaitsee osavaltion eteläosassa.
Minnesotassa toimiva Connexus Energy omaksuu pölyttäjäystävälliset maatalouden sähkövoimat. Yrityksen julkaisemassa artikkelissa kuvataan heidän kumppanuuttaan Prairie Restorationsin kanssa, jonka kautta he suunnittelivat pölyttäjille ystävällisen kukkivan niityn kampuksen aurinkopaneelin alle. Siitä lähtien Connexus on priorisoinut maanhoitoa kaikissa aurinkohankkeissaan, jotka kattavat nyt yli 120 hehtaaria ja viljelevät yli 15 miljoonaa alkuperäistä ja pölyttäjäystävällistä kasvia.
Tällä hetkellä tehdään monia tutkimuksia, joilla pyritään ymmärtämään paremmin pölyttäjäystävällisten maataloussähköjärjestelmien hyötyjä, mukaan lukien yksi Minnesotassa. Energiaministeriön Innovative Solar Practices Integrated with Rural Economies and Ecosystems (InSPIRE) -projekti tekee tutkimusta pölyttäjille sopivista maatalouden sähkösähköistä Anokan piirikunnassa ja Atwaterissa. Osavaltion hallitus on myös osoittanut tukensa pölyttäjille sopiville maatalouden sähkösähköille.
Vuonna 2022 Minnesota perusti Habitat Friendly Solar -ohjelman, joka tukee pölyttäjille sopivien aurinkoprojektien luomista teknisten resurssien ja hankearviointilomakkeiden avulla.
Laidunviljelyprojektit yhdistävät aurinkoenergian tuotannon karjan laiduntamiseen aurinkopaneelien alla tai välissä. Laiduntamisen yhdistäminen aurinkoenergian tuotantoon voi tarjota viljelijöille lisätuloja. Hyödyntämällä maata karjan laiduntamiseen maanviljelijät voivat monipuolistaa maataloustoimintaansa ja saada tuloja aurinkoenergian tuotannosta. Hoidon laiduntamisen hyödyt maaperän terveydelle voivat myös luoda pitkän aikavälin kustannussäästöjä viljelijöille. InSPIRE tutkii parhaillaan laiduntavia maasähkölaitteita Chisagossa. Habitat Friendly Solar -ohjelma tukee myös laiduntamishankkeita.
Vaikka Minnesotassa on jo monia pölyttäjien elinympäristöjä ja laiduntavia agrosähkölaitoksia, kasveja tuottavia maataloushankkeita ei ole vielä aloitettu. Yli 70 prosenttia Minnesotan maatalousmaasta käytetään maissin ja soijan tuotantoon. Agrivoltaics on yhteensopiva vain varjoa sietävien viljelykasvien, kuten lehtivihanneksen, kanssa, ja maissi ja soijapavut vaativat täydellistä auringonvaloa menestyäkseen. Tutkijat eri puolilla maata pyrkivät ymmärtämään, minkä tyyppiset viljelykasvit ovat yhteensopivia agrovoltaicien kanssa missä paikoissa. He myös tarkastelevat, mitkä paikat ja olosuhteet ovat sopivimmat pölyttäjäystävällisille järjestelmille, laiduntamiseen ja kasvintuotantoon.
Agrivoltaicsilla on hyvät mahdollisuudet kasvaa tasaisesti tulevina vuosina. Mitä tulee aurinkoenergiaan ja maankäyttöön, agrivoltaics tarjoaa ratkaisun useaan maankäyttöön. Seuraavat auttaisivat maataloussähkön kasvua Minnesotassa:
Politiikka ja sääntelykehys: Maataloussähköä tukevat politiikat auttaisivat nopeuttamaan sen kasvua. Tämä voi sisältää taloudellisia kannustimia, verohelpotuksia tai avustuksia viljelijöille ja aurinkoenergian kehittäjille, jotka ottavat käyttöön maataloussähköjärjestelmiä.
Tutkimus- ja demonstraatioprojektit: Minnesotan ilmastoon, maatalouskäytäntöihin ja viljelykasvilajikkeisiin liittyvien tutkimus- ja demonstraatiohankkeiden toteuttaminen voi auttaa validoimaan agrovoltaicien toteutettavuuden ja hyödyt Minnesotassa.
Viljelijöille ja yhteisöille suunnattu koulutus ja tiedottaminen: Maanviljelijöiden kouluttaminen maataloussähkön mahdollisista eduista ja haasteista on välttämätöntä. Tiedotustilaisuuksia, työpajoja ja koulutusohjelmia voidaan järjestää, jotta maanviljelijät saavat tarvittavat tiedot päättääkseen, haluavatko he ottaa käyttöön maataloussähköjä. Lisäksi paikallisten yhteisöjen osallistuminen ja tietoisuuden lisääminen maataloussähkön eduista voivat auttaa rakentamaan julkista tukea näille hankkeille.
Yhteistyö ja kumppanuussuhteet: Yhteistyö eri sidosryhmien välillä on ratkaisevan tärkeää Minnesotan agrivoltaicsin kasvulle. Tämä sisältää kumppanuudet aurinkokehittäjien, maatalousjärjestöjen, tutkimuslaitosten ja valtion virastojen välillä. Tiedon, asiantuntemuksen ja resurssien jakaminen voi nopeuttaa maataloushankkeiden toteuttamista.
Liittovaltion poliittiset päättäjät osallistuvat molempiin osapuoliin edistääkseen maatalouden sähkövoimaa kaikkialla maassa. Senaattorit Jeff Merkleyn (D-Oregon) ja Cory Bookerin (D-New Jersey) ehdottama Pollinator Power Act -laki pyrkii priorisoimaan aurinkoprojektit, jotka luovat elinympäristöjä pölyttäjille. Senaattorien Martin Heinrichin (D-New Mexico) ja Mike Braunin (R-Indiana) esittämä Agrivoltaics Research and Demonstration Act -laki pyrkii osoittamaan 75 miljoonaa dollaria neljän vuoden aikana maataloussähköihin liittyviin tutkimus- ja esittelyprojekteihin. Canary Median mukaan näillä lakiehdotuksilla pyritään käsittelemään huolta maatalousmaan menettämisestä aurinkotiloilla, samalla kun ne tukevat maanviljelijöitä ja edistävät ilmastotavoitteita. Lakiehdotukset rahoittaisivat tutkimusta ja auttaisivat täyttämään tietämyksen puutteita, jotta voidaan määrittää maatalouden sähkövoiman elinkelpoisuus eri alueilla ja eri viljelykasveilla tai karjalla.
Agrivoltaicsin vauhdittua se luo uusia mahdollisuuksia maatalous- ja energiasektorille tarjoten polun, joka harmonisoi elintarviketuotannon ja puhtaan energian tuotannon. Jatkuvan tutkimuksen, tukevien politiikkojen ja yhteistyötoimien ansiosta agrivoltaics on valmis ylläpitämään tasaista kasvua tulevina vuosina Minnesotassa ja sen ulkopuolella.
