Agrivoltaics: zonne-energie kan worden geteeld!

De combinatie van landbouw en zonne-energie is mogelijk. Door op intelligente wijze licht te delen, kan agrovoltaïek verschillende uitdagingen aanpakken: de effecten van klimaatverandering op landbouwgewassen en conflicten in landgebruik. Verlichting!

Het idee werd geboren in 1982[1], toen het eerste zonnepark werd gebouwd in Californië. De opkomst van fotovoltaïsche energie stuit op installatiebeperkingen. Onder voorbehoud van strenge normen mag de bouw van energiecentrales niet op landbouwgrond worden uitgevoerd. In het beste geval moet het land een mix van toepassingen integreren (bijvoorbeeld agropastoralisme). Het is met name om de uitdagingen van conflicten in landgebruik aan te pakken dat onderzoeksprogramma's op het gebied van agrovoltaïsche energie zijn ontstaan.

Oplossing voor de toekomst?

In Frankrijk hebben bijna tien jaar lang onderzoekers van INRA[2] en industriëlen van Sun'R hebben innovatieve oplossingen ontwikkeld op het gebied van agrovoltaïsche energie. Programmacodenaam: Sun'Agri. De toegepaste systemen zijn geïnspireerd op meerlaagse gewassen (verschillende soorten worden op verschillende niveaus geteeld). In de agrovoltaïek wordt het bovenste niveau ingenomen door zonnepanelen. Onderzoek heeft aangetoond dat het mogelijk is landbouwopbrengsten te behalen die gelijk zijn aan of zelfs hoger zijn dan die in open velden, met sluitersystemen die schaduwperiodes regelen. De regering heeft besloten deze innovatieve oplossingen te ondersteunen, met name door de dynamische besturing van zonnepanelen, door het aantal aanbestedingen voor agrovoltaïsche energie met 30% te verhogen [3].

Hittegolf op komst

Het verminderen van de hoeveelheid licht kan ook helpen om de effecten van klimaatverandering op gewassen te bestrijden. Want hoewel extreme temperaturen al invloed hebben op de productie, zijn simulaties tegen het einde van de eeuw zorgwekkend. Onder invloed van water- en hittestress en kortere rijpingscycli zouden de opbrengsten met 35% kunnen dalen[4] voor mediterrane wijngaarden. Het is daarom noodzakelijk om oplossingen te ontwikkelen die ingrijpende veranderingen in de praktijken teweegbrengen om zich beter aan te passen aan de klimaateffecten die al aan het werk zijn.

Dynamiek!

Dit is de weddenschap van een wijnboer in de Pyrénées-Orientales. In Tresserre, vijf hectare van de Domaine de Nidolères zijn het onderwerp van een uniek experiment. In het kader van het Sun'Agri-programma zijn de zonnepanelen mobiel en op afstand bestuurd door algoritmen die zijn ontworpen door Sun'R. Het doel is om de rijping van de druiven zo goed mogelijk te ondersteunen, hun aroma's te behouden, te voorkomen dat ze door de zon worden verbrand en uiteindelijk wijnen van betere kwaliteit te verkrijgen. Energieproductie staat op de achtergrond en „welzijn” en de productie van planten krijgen prioriteit. Een oplossing die Sun'R ook wil toepassen op fotovoltaïsche kassen, waarvan de schaduw te allen tijde wordt geregeld door mobiele panelen.

Broeikaseffect

Fotovoltaïsche kassen zijn een andere oplossing om energieproductie en landbouwopbrengsten met elkaar te verzoenen. Door gebruik te maken van de lichtinput kunnen zonnepanelen de groei van bepaalde planten optimaliseren en tegelijkertijd het waterverbruik verminderen terwijl ze energie produceren. Sinds het begin van de jaren 2000 zijn er in Frankrijk verschillende soorten kassen ontwikkeld. Het Agriénergie® -concept van Akuo Energy is daar een illustratie van. De kassen zijn recent ontwikkeld door Tenergie zijn ook. Eén ervan, al gebouwd in Mallemort in de Bouches-du-Rhône, maakte deze zomer een eerste oogst van 38 ton gele courgettes mogelijk. Agronomische studies en monitoring, uitgevoerd door een onafhankelijke organisatie, zijn nog steeds aan de gang om de resultaten nauwkeurig te meten. Dit is ook wat de specificaties voor CRE vereisen voor aanbestedingen[5] voor innovatieve zonnetechnologieën vereist. Nog een vereiste: de aanwezigheid van gecontroleerde landbouwgebieden, die op dezelfde manier worden bebouwd, maar zonder fotovoltaïsche panelen voor vergelijkende monitoring. Omstandigheden die meevallers en de bouw van fotovoltaïsche kassen kunnen voorkomen... die zonder gewassen zouden blijven.

Cyrille Arnoux, hoofdredactiemanager voor het web

[1] A. GOETZBERGER en A. ZASTROW, Over het naast elkaar bestaan van zonneconversie en plantenteelt, International Journal of Solar Energy, vol. 1, nr. 1,‎ 1 januari 1982, blz. 55—69

[2] Nationaal instituut voor agronomisch onderzoek

[3] Regeringsplan „Place Au Soleil”, juni 2018

[4] Boutin F, Payan JC, 2012, Wijnbouw en klimaatverandering: aanpassing van de mediterrane wijngaard. Agronomische innovaties 25, blz. 193-203

[5] Reguleringscommissie voor energie

Fotocredit: Sun'Agri