Napenergia vagy étel? Ezzel a megoldással többé nem kérdés

A klímacélok eléréséhez a következő években világszerte sokszorosára kell növelni a telepített naperőmű-kapacitás nagyságát. A naperőműparkokhoz viszont egyre kevesebb az elérhető bevonható földterület, az ideális becsatlakozási pontok környezetében a gazdák nem adják el a földjeiket még emelt áron sem, illetve olyan helyen érhetők el a területek, melyeken a csatlakozás kiépítése túl költséges. Hosszabb távon érdemes integrált fotovoltaikus rendszerekben is gondolkodni: ilyenek az épületekre vagy egyéb épített elemekre, az utak és egyéb közlekedési vonalak mentén telepített panelek, valamint ismertek még a vízfelületeken és azok felett úszó és az agrofotovoltaikus - termőföld fölé épített - napelemes rendszerek is.

Ezeknek az a lényege, hogy a napelemek a jövőben már nem kizárólag napelemparkokban lesznek, hanem olyan helyszíneken, ahol kettős vagy többes hasznot hajtanak: zöldenergia termelésen túl árnyékolnak, védenek a szárazság, a túlzott napsütés vagy egyéb környezeti hatások ellen (például erős szél, jégeső, özönvízszerű esők). Általánosságban elmondható, hogy a napelemek alatt/közelükben komfortosabb az élet minden élőlénynek, kisebb a napi hőingás, kevesebb a vízveszteség.

Ez utóbbi egyre fontosabb szempont a mezőgazdaságnak, mivel a klímaváltozás miatt a folyamatosan emelkedő hőmérséklet mellett egyre több aszályos nyarunk lesz, a termények idő előtt kiégnek, öntözés nélkül egyre alacsonyabb hozam várható.

Erre nyújt megoldást az agrofotovoltaikus rendszer: ez olyan termőföldek/üvegházak fölé emelt fémszerkezet, melyre napelemeket telepítenek. Ezek a rendszerek védelmet nyújtanak a földnek, a növényeknek, a legelő állatoknak, a földeken dolgozó embereknek, és zavartalanul zajlik alatta a gépesített mezőgazdasági termelés is. Az így megtermelt, sokszor magasabb hozamot produkáló növényeken túl a szerkezeten lévő napelemek megújuló energiaforrásként szolgálnak, ami tiszta energiát biztosít helybeni felhasználásra, energiaközösségeknek vagy a zöldhidrogén gyártását biztosító elektrolízisnek.

Sustainable World 2022

A megújuló energia is fő fókuszpontja a szeptember 6-ai Sustainable World konferenciának. A részletekért kattintson!

Információ és jelentkezés

Nem minősül a termőföld más célú hasznosításának

Az APV rendszerek nagyon sokféle variációban léteznek, gyakorlatilag nincs két egyforma. Az erőmű területén folyó mezőgazdasági tevékenység jellegétől függően a tartószerkezet paraméterei változóak, megkülönböztethetőek például rögzített és dinamikus, tehát a napelemek mozgatását lehetővé tevő rendszerek is. A fejlesztéseknek köszönhetően most már a napelemek többsége kétoldalú (bifacial) szerkezet, továbbá az átlátszóság %-os mértéke jelenleg szinte a 0-100-ig terjed; a panelek képesek szabályozni az átjutó fény mennyiségét és hullámhosszát is. A közepesen, 40-60%-ban átlátszó napelemek tipikus példái annak, hogy egyidőben tud a rendszer áramot termelni és az átjutó fény segítségével növekedést biztosítani az alatta élő növényeknek is.

Az agrofotovoltaikus rendszerek gyakorlatilag képesek feloldani az 'étel vagy energia' dilemmát, azáltal, hogy a kettőt egyszerre teszik lehetővé, a kizárólagos mezőgazdasági hasznosításhoz képest akár jobb terméshozamot és jóval nagyobb földhasználati hatékonyságot kínálva.

A szén-dioxid-kibocsátástól mentes villamosenergia-termelés mellett növénytermesztésre és állattartásra egyaránt lehetőséget adó agrofotovoltaikus erőművek nem csak klímapolitikai és energetikai, de mezőgazdasági szempontból is kedvező tulajdonságokkal rendelkeznek, amit a magyar termőföld védelméről szóló törvényben 2021 nyarán rögzített, más naperőművekhez képest kivételes státuszuk is tükröz. E szerint az agrofotovoltaikus erőművek telepítése és működtetése nem minősül a termőföld más célú hasznosításának, ha nem akadályozza az alatta fekvő területnek művelési ág szerint termőföldként történő hasznosítását.

Részben azért, mert a napenergia-termelés egy viszonylag új módjáról van szó, mindeddig világszerte összesen néhány GW nagyságrendben telepítettek agrofotovoltaikus rendszereket, pedig a potenciál hatalmas. Ha csak az európai szántóföldek 1 százalékán települnének a fenntartható mezőgazdaságot és napenergia-termelést kombináló agrofotovoltaikus erőművek, azzal 700-900 GW új, CO2-mentesen termelő erőművi kapacitás jönne létre, ami az Európai Unió jelenlegi villamosenergia-fogyasztásának több mint 25 százalékát kitevő elektromos áram termelésére lenne képes - állítja a SolarPower Europe európai iparági szervezet (mely a témában rendelkezésre álló legjobb gyakorlatokat önálló útmutató kiadványban publikálta).

Ezek a rendszerek már ma is költséghatékonyak, és számos növénykultúra együttes telepítésével már ma sem termelik drágábban az áramot, mint hagyományos társaik.

Az iparági szervezet szerint azonban a szabályozási kereteket úgy érdemes kialakítani, hogy célzott támogatási rendszereken keresztül segítsék elő az agrofotovoltaikus rendszerek fejlődését addig, amíg el nem érik a teljes árparitást a hagyományos rendszerekkel. Az alkalmazható támogatási eszközök között szóba jöhet például az extra beruházási költségeket fedező specifikus tenderek kiírása vagy célzott áramátvételi tarifarendszer és szabályozás kialakítása annak érdekében, hogy ne utasítsák vissza az átvételt.

Itthon is gond nélkül alkalmazható lenne

Magyarországon megvalósult és már működő projektről egyelőre nem tudunk, bár a most megváltozott jogszabály szerint számos területen épülhetne agri-pv rendszer – közölték érdeklődésünkre a napelemparkok és napelemes rendszerek létesítésében és üzemeltetésében meghatározó szereplőnek számító Optimum Solar Zrt.-nél. A világ számos pontján készültek az agrofotovoltaikus rendszerek előnyeit taglaló kutatások és tanulmányok, ám ezek csak ott tudtak elterjedni, ahol pénzügyileg támogatták a telepítéseket, például Japánban, Kínában, az USA-ban, Németországban és Franciaországban.

A napelem agrárcélú hasznosítása az Európai Unióban is régóta a napenergiás szakmai polémia részét képezi, azonban ezidáig nem történt áttörés. Ezen változtathat most a zöld fordulat következtében a klímacélokkal kapcsolatos fokozódó nyomás, valamint a felismerés, hogy az agro pv rendszerek és a növénytermesztés nem zárják ki egymást, sőt bizonyos növénykultúrák esetében kifejezetten előnyös a telepítésük.

Az agrofotovoltaikus rendszerek esetében négy típust különböztetünk meg: a szabadföldi telepített rendszerek közül az egyik magassága 20 cm-től 2 méterig terjed. A másik a 2 métertől 5 méter magasságig terjedő állványokra telepített rendszer. A harmadik agro pv típus a napelemes üvegház koncepció, míg a negyedik az úszó naperőmű, azaz a vízre telepített rendszerek.

Az Optimum Solarnál úgy vélik, Magyarországon elsősorban az emelvényre telepített rendszerek elterjedésére lehet számítani, mert azok a hazánkban is meglévő növénykultúrákhoz gond nélkül alkalmazhatóak.

Ezek a gyümölcsösök, a szőlőültetvények, valamint a például félárnyékban is jól termő koktélparadicsom és saláta, a bogyós gyümölcsök, mint például a málna. Ezeket a növénytípusokat a jelenlegi hazai szabályozás szerint is lehet agri pv alatt termelni, hiszen nem szükséges 5 méteres állványokat telepíteni.

A rendszerméret a telepített növényektől is függ, hiszen azokhoz is szabják az agri pv-t: Hollandiában például van több mint 10 ezer darab napelem panellel rendelkező rendszer is, amelyek együttesen 2,7 MWp energiát termelnek. Mindez egy 3,2 hektárnyi málnaültetvényhez van telepítve – ráadásul az itt előállított zöldáram több, mint 1200 háztartás áramigényét is fedezi.

Hatalmas a potenciál, de vannak még kérdések

Számos olyan kérdés is van azonban, amelyre ma még a szabályozás nem tér ki, ilyen például az erőmű engedélyezésének önálló kategóriaként történő megkönnyítése, de az is fontos kérdés egy ilyen erőmű építésnél, hogy a bank elfogadja-e a létesítményt a jelzálog alapjául. A várhatóan 2023. január 1-jétől életbe lépő EU-szabályozás részletesebben is fogja szabályozni ezeket a kérdéseket.

Az Optimum Solar szakértőinek véleménye szerint a kedvező áramátvételi árral, dedikált pénzügyi támogatással, valamint a pénzügyi szektor agrárcélú hitelezésében a zöldhitelek térnyerésével lehetséges segíteni az agro pv elterjedését.

Mindehhez szükséges az edukáció is, hogy a ma még létező félelmeket is le lehessen küzdeni. Érdemes átgondolni azokat a lehetőségeket is, amikor nem egy és ugyazon  személy vagy cég birtokolja a földet, az agri pv szerkezetet és rajta a napelemeket, hanem  felmerül a bérleti jogviszony és az energiaközösség is. A fent említett holland példában a gazdák „csak” a földjüket adják helyszín céljára, a málnaültetvényük részesül a fölé emelt szerkezet által biztosított előnyökből, a termelt napenergiával az agri pv szerkezet tulajdonosa rendelkezik.

Ha csak a rendelkezésre álló földterületeket nézzük, akkor hatalmas a potenciál. Ha a klímaváltozás Magyarországgal kapcsolatos hatásait nézzük, akkor szintén, hiszen az agro pv rendszerek árnyékot biztosítanak, védik a növényt a túlzott mértékű napsugárzástól, melegtől és fagyoktól, ezzel együtt a földet is, ami hozzájárul a talaj vízgazdálkodás javulásához is

 – emelik ki az Optimum Solarnál. Európai kísérleti agri pv projektek egyértelműen igazolták a növénytermesztés esetében jelentkező előnyöket, ugyanakkor a nagy szántóföldi termesztés esetében az agro pv egészen más kategóriát jelent, abban a konstrukcióban a költséghatékonyság igazolása egyelőre még várat magára.

Erős napsütésben, főképpen a nyári időszakban a legelő állatok is sokkal jobban érzik magukat, ha árnyékba tudnak húzódni, cserébe karbantartják a sorok között növekvő növényeket. Ez a lehetőség a hagyományosan felépített napelemparkokban is adott, viszont nem minden állat ideális a napelemek közötti tartásra; az Optimum Solar tapasztalatai szerint leginkább a baromfi és birka tartása válik be ilyen körülmények között, ezért a társaság saját napelemparkjai némelyikében is csirkék, birkák legeltek.

Az Optimum Solar egyébként még nem hozott létre kimondottan agrofotovoltaikus rendszereket, de aláírás alatt van egy olyan együttműködési megállapodásuk, melynek keretében egy felsőoktatási intézménnyel karöltve indítanak tudományos kísérletet abban bízva, hogy az agrovoltaikus rendszerek gyakorlati alkalmazásában olyan eredményeket lesznek képesek felmutatni, melyek mentén elindulhat azoknak a hazai földeken való nagyobb volumenekben történő telepítése.

A címlapkép illusztráció, forrás: Getty Images