Egyre több napelemre van szükség, miközben a termőföld értéke is nő. Elsőre nehezen összeegyeztethető céloknak tűnnek, pedig létezik olyan megoldás, amely ugyanazon a területen tartaná meg a mezőgazdasági termelést és állítana elő villamos energiát. Az agrár-PV különösen ott válhat érdekessé, ahol a hőség és a vízhiány már a termelés biztonságát veszélyezteti.
Mi történik, ha nem kell átadni a földet a napelemnek?
A naperőművek terjedésével együtt egy kényelmetlen kérdés is megjelent: érdemes-e energiatermelésre használni olyan területeket, amelyek mezőgazdasági célokat is szolgálhatnának? A dilemma érthető. A termőföld véges erőforrás, miközben a megújulóenergia-kapacitások bővítéséhez is hely kell.
Az agrár-PV, vagyis az agrofotovoltaikus rendszer ezt a területhasználati konfliktust próbálja feloldani. A napelemeket magasabb tartószerkezetekre, sorok közé vagy olyan elrendezésben telepítik, amely lehetővé teszi, hogy a terület mezőgazdasági művelésben maradjon.
Ettől azonban még nem lesz minden szántóföldből energiatermelő gazdaság. A rendszer tervezését alapvetően meghatározza, mi történik a panelek alatt. Más kialakítás kell egy legelőhöz, egy zöldségkultúrához vagy egy gépekkel intenzíven művelt területhez. A sortávolságot és a szerkezet magasságát a mezőgazdasági munkához kell igazítani, miközben a napelemeknek is megfelelő körülmények között kell működniük.
Ez az egyik lényegi különbség egy hagyományos naperőműhöz képest. Az agrár-PV esetében a termőföld mezőgazdasági funkciója nem mellékes körülmény. Ha a rendszer miatt ellehetetlenül vagy gazdaságtalanná válik a gazdálkodás, elveszik a technológia egyik legfontosabb értelme.
A napelem alatt más mikroklíma alakulhat ki
A panelek jelenléte egy olyan tényezőt is megváltoztat, amely néhány évtizeddel ezelőtt aligha tűnt mezőgazdasági előnynek: kevesebb közvetlen napsugárzás éri a talajt és a növényt.
A magyar gazdálkodók számára a nyári napsütés már nem minden esetben jelent feltétlenül kedvező körülményeket. A tartós hőhullámok idején a talaj felszíne erősen felmelegszik, gyorsul a párolgás, a növények pedig hő- és vízstressznek lehetnek kitéve. A csapadékhiány mellett ezért az is számít, milyen gyorsan veszítjük el a talajban még rendelkezésre álló nedvességet.
A napelemek részleges árnyékolása bizonyos növénykultúráknál mérsékelheti ezt a terhelést. A talaj kevésbé melegedhet fel, csökkenhet a párolgás, a növény pedig a legforróbb órákban kisebb sugárzási terhelést kaphat. Kutatások és kísérleti rendszerek éppen ezért vizsgálják, milyen növényeknél jelenthet előnyt az agrár-PV által létrehozott mikroklíma.
A hatás erősen növény- és helyspecifikus. Egy fényigényes kultúránál az árnyék terméskiesést okozhat, máshol a szélsőséges hőség mérséklése ellensúlyozhatja a kevesebb besugárzást. A vízmegtakarítás mértéke sem tekinthető állandó értéknek: függ a talajtól, az időjárástól, a növénytől és a panelek elhelyezésétől.
Az agrár-PV emiatt nem tekinthető az öntözés alternatívájának. Sokkal inkább egy olyan klímaadaptációs lehetőség, amely megfelelő körülmények között hozzájárulhat a termőhely vízháztartásának és mikroklímájának kedvezőbb alakításához.
Magyarországon ez különösen érdekes irány lehet. Az aszály problémája ugyanis már messze túlmutat azon, hogy mennyi eső esik egy évben. A csapadék időbeli eloszlása, a talaj állapota, a hőhullámok hossza és a párolgási veszteség együtt határozza meg, mennyi víz áll ténylegesen a növény rendelkezésére.
A gazda bevétele is több lábon állhat
Az agrár-PV üzleti modellje ott válik igazán érdekessé, ahol a mezőgazdasági termelés egyre kiszámíthatatlanabbá válik.
Egy gazdaság eredményét időjárási szélsőségek, terményárak, inputköltségek és energiaárak egyszerre mozgatják. A villamosenergia-termelés ebben a környezetben új bevételi lábat teremthet, vagy saját energiafelhasználás esetén mérsékelheti bizonyos költségeket.
A beruházás ugyanakkor drágább és műszakilag összetettebb lehet egy hagyományos földre telepített naperőműnél. Magasabb tartószerkezetekre lehet szükség, biztosítani kell a mezőgazdasági gépek közlekedését, és az üzemeltetés során két eltérő tevékenység igényeit kell összehangolni.
Az energiapiac változása tovább árnyalja a képet. A napelemes kapacitások növekedésével egyre nagyobb mennyiségű villamos energia jelenhet meg a hálózaton ugyanazokban a napsütéses órákban. Emiatt már az sem mindegy, hogy egy rendszer mikor éri el a termelési csúcsát.
A panelek elhelyezése tehát komoly optimalizációs feladat. Az egyik oldalon ott van a növény számára szükséges fény és árnyék, a másikon az éves energiatermelés és annak időbeli lefutása. Ehhez társul a beruházási költség, a hálózati csatlakozás és a megtermelt energia felhasználásának vagy értékesítésének lehetősége.
A gazdának végül nem azt kell kiszámolnia, mennyi áram fér el a földje fölött. Azt kell látnia, hogy a teljes gazdaság eredménye javul-e a beruházással.
Hol lenne ennek értelme Magyarországon?
Az agrár-PV látványos technológia, ezért könnyű univerzális megoldást látni benne. Magyarországon azonban sokkal fontosabb lenne először megtalálni azokat a területeket és növénykultúrákat, ahol valódi előnyt adhat.
Ehhez agronómiai vizsgálatokra, üzemi tapasztalatokra és hosszabb távú mérésekre van szükség. Tudni kell, hogyan változik a terméshozam, a talajnedvesség, a növény vízigénye és a gazdaság eredménye. Ugyanilyen fontos kérdés a beruházás finanszírozhatósága, a hálózati lehetőség és a szabályozási környezet.
Az agrár-PV legérdekesebb tulajdonsága talán éppen az, hogy nem kínál egyszerű receptet. Rákényszeríti a mezőgazdaságot és az energetikát arra, hogy ugyanarról a területről közösen gondolkodjanak.
A következő évtizedekben ennek egyre nagyobb jelentősége lehet. Magyarországon egyszerre kell alkalmazkodni a szárazabb, forróbb időszakokhoz, megőrizni a termőföld mezőgazdasági értékét és növelni a megújuló energia szerepét.
Ebben a helyzetben a föld értékét talán már nem az mutatja meg a legjobban, hogy egyetlen célra mennyire hatékonyan tudjuk használni. Sokkal érdekesebb lesz, hogy hány problémára tud egyszerre jó választ adni.
