Energiát előállítani a termőföldön, majd aratni? Furán hangozhat, de távolról sem lehetetlen. Ráadásul feloldja a konfliktust, amely az értékes földekre épített napelemparkokat ellenzők és a megújuló energia hívei, valamint a befektetők között húzódik. Az agrofotovoltaikus (agroPV) rendszerek ráadásul az egyre szélsőségesebb éghajlati viszonyokat is némileg moderálják, így megfelelő növényi kultúrákkal párosítva sok esetben hozamnövekedést lehet elérni. A technológia még koránt sem nevezhető elterjedtnek, de egyre több országban foglalkoznak vele, Magyarországon is nagy változást hozhatna a mezőgazdaságban. Turai Martin, az ELTE harmadéves földrajz szakos hallgatója a témában írt dolgozatával második helyet ért el az Országos Tudományos Diákköri Konferencia (OTDK) megújuló energiás szekciójában. Vele beszélgettem az agroPV lehetőségeiről.

Divatossá vált kifejezéssel élve polikrízissel kell szembenéznünk, melyben az egyes válságok még erősítik is egymást. Ilyen összetett problémahalmaz a népességnövekedés, az élelmiszer- és az energiatermelés együttese, melyek mindegyikét tovább súlyosbítja a klímaváltozás is. Ahogy Martin mondja, a melegedő nyarak miatt csökkennek a terméshozamok, ami a mediterrán térségekben már ma kézzelfogható károkat okoz. A másik oldalról ott a növekvő népességszám: a probléma nem új, de mivel jórészt kifogytunk a művelés alá vonható területekből, megoldása egyre nehezebbé válik. A megmaradó földekért viszont bejelentkezett egy újabb versenyző is: az itthon is gombamód szaporodó napelemparkok területéhsége egyre jelentősebb. A kérdés lassan úgy tehető fel: „mi legyen inkább, étel vagy energia?”.

Legyen étel és napelem!

Az OTDK második helyét elnyerő hallgató szerint a két terület egyesítése az összes fenti problémára megfelelő választ adhat. A napelemekkel az energiatermelés mellett megoldható a termőföldek árnyékolása, ami egyre több helyen szükségessé válik az emelkedő hőmérséklet, a hőhullámok és az egyre hosszabb aszályos időszakok miatt. Így a mezőgazdasági termelés is folyhat, sőt az eddigi eredmények alapján még ott is jobb eredménnyel, ahol egyébként az árnyékolás – ma még – nem feltétele a termelésnek.

„A panelek alatt sajátos mikroklíma alakul ki, és akár több fokkal alacsonyabb a hőmérséklet, ami a növénynek már nagyon jó. Sőt nem csak hozambeli, de minőségbeli javulás is kimutatható” – mondja Turai Martin.

Fontos kiemelni, hogy jelenleg még nagyon újnak számít ez a megoldás, tehát világszinten is kevés a tudás róla. Ahogy a fiatal kutató mondja, a meglévő tanulmányok alapvetően pozitív eredményekről számolnak be. Persze a megoldás nem minden növényi kultúra termesztéséhez alkalmas. Az árnyékkedvelőkkel jobban működik, de a technológia fejlődésével – és például az áttetsző napelemek megjelenésével – akár a napfénykedvelő növényfajok esetében is alkalmazható lehet. Ezzel együtt egy japán kísérletben a köztudottan napfénykedvelő kukoricát is bevonták a kísérletbe, és hozamnövekedésről számoltak be.

A mezőgazdaság és a napenergia kombinálásának lehetőségét német kutatók vetették fel először az 1980-as években. Kutatásaik a szélesebb nyilvánosságig nem jutottak el, csak a 2010-es években került be a köztudatba az agrofotovoltaikus rendszer, mint egy új mezőgazdasági és energiatermelési lehetőség.

Az agroPV-rendszerek leginkább a salátafajták, a levelesek, illetve a bogyós gyümölcsök esetében számítanak kipróbáltnak. Ezek esetében nemcsak hozamnövekedésről, de minőségbeli javulásról is lehet beszélni. A saláta levelei nagyobbak, a szőlő savassága kiegyensúlyozottabb, a beltartalmi értékek magasabbak; szebb a termés. Az agroPV mellett szól az is, hogy gépesített helyen is működik, a növénysorok között és felett is elhelyezhetők a panelek, és még gyümölcsösökben is alkalmazható, ahogy erre több példát is találni már világszerte. Sőt a szőlő esetében akár a támrendszert is képezhetik a napelemeket tartó állványok.

Energiát termel, de a vizet is begyűjti

A rendszer jelentős előnyeként említhető, hogy a panelek által felfogott, az ereszeken elvezetett esővizet el lehet tárolni későbbi felhasználásra, öntözésre, és természetesen a táblák mosására is. Attól pedig korántsem kell tartani, hogy a táblák által leárnyékolt felszín kiszárad, hiszen a talajban eloszlik a csapadék, így ez egyáltalán nem eredményez problémát.

Kapcsolódó bejegyzések

A francia borászok új fegyvere a klímaváltozás ellen: a napelem

A klímaváltozás hatásainak csökkentéséhez új megoldásokat kell találniuk a gazdáknak, hogy a francia bor minősége és mennyisége a megszokott maradhasson.

Kitörési lehetőség Magyarország számára is

A dolgozat amellett, hogy bemutatja a technológia lehetőségeit és a jelenleg hozzáférhető ismereteket, arra is választ keres, hogyan illeszkedhetne a megoldás hazánk energetikai rendszerébe. EU-s vállalásainknak és a hozzájuk kapcsolódó célkitűzéseknek megfelelően 2030-ig 6 000 megawatt beépített napelemes kapacitást kell létrehoznunk itthon. Ebből nagyjából 4000–4500 van meg jelenleg. Turai kiszámolta, hogy ha a maradékot agroPV-rendszerrel szeretnénk fedezni, akkor – függően a panelek teljesítményétől és a telepítés sűrűségétől – akár néhány ezer hektár lefedése elegendő lehetne a cél eléréséhez. A dolgozatban egy lajosmizsei szamócaföldet vett alapul a szerző, ahol az általa javasolt rendszerben a napelemek tekintetében 26,5 kW/hektár fajlagos kapacitással számolva körülbelül 75 ezer hektárra lenne szükség. Ez soknak tűnhet, de ahogy az alábbi ábra is mutatja, ez a hazai mezőgazdasági területek összességének csupán töredéke.

A rendszer nagy előnye, hogy a mezőgazdasági termelés támogatása mellett a gazdák számára is plusz bevételeket biztosíthat, így egy-egy rosszabb évben is lehet támaszkodni az energiatermelésből származó bevételekre. Ugyanezen a gondolati íven maradva az is megállapítható, hogy a termeléssel felhagyó gazdák számára is új perspektívákat kínálhat a profitábilisabb „kettős művelés”. Persze a beruházás magas költsége miatt nehezen elképzelhető, hogy a rendszer a kistermelők számára alternatívát jelenthet, legalábbis nem a jelenlegi körülmények között. Hogy az áttörést majd a technológia terjedésével párhuzamos árcsökkenés vagy egy újfajta támogatási rendszer hozhatja-e el, még nem tudni. Az árakról egyébként azt mondja Martin, hogy a költségek nagyjából harmadát az állványrendszer teszi ki, a maradék a napelem és az elektronika. Persze más képet kapunk, ha például fóliasátras vagy üvegházas megoldásban gondolkozunk (lásd a borítóképet), hiszen ott az állványrendszerre ilyen formában nincs szükség. Ma a napelemes piac 80–90%-át Kína uralja, ez egyben azt is jelenti, hogy a rendszereket ott gyártják, majd ezek utaznak a világ más részeire. A költségek és nem mellesleg a kapcsolódó kibocsátás csökkentésének egyik módja éppen az lehetne, ha a gyártókapacitások Európában, így Magyarországon is megjelennének.

Meglévő napelemfarmokon is működhet

Martin szerint az agroPV-rendszerek alkalmazhatók már meglévő napelemfarmok átalakításával is. A technológia legegyszerűbb válfaja viszont még ennyit sem kíván: a már meglévő erőműveknél a fűnyírást gyakran gépekkel végzik, pedig ezt a feladatot állatokkal is el lehetne látni. A jellemzően bekerített területeken nem kell törődni a villanypásztorral sem, cserébe ökologikus módon lehet karbantartani őket úgy, hogy az energiatermelés mellett kiegészítő tevékenységként az állattartás is megjelenik.

Kapcsolódó bejegyzések

Agrivoltaika – napelemek a termőföldön

Egyre nagyobb teret hódít Franciaországban az agrivoltaika, azaz a termőföldek napenergia-termelésre és mezőgazdasági célra történő felhasználása.

Végezetül fontos megemlíteni azt is, hogy az agroPV-rendszerek még ma is gyerekcipőben járnak, de gyors terjedésük Nyugat-Európa egyes országaiban és a Távol-Keleten abba az irányba mutat, hogy a közeljövőben egyre meghatározóbb szerepet kaphatnak. A kutató ismeretei szerint itthon egyelőre nincs működő agroPV-rendszer, bár másodkézből van információja arról, hogy van, aki már próbálkozik vele. Ezzel együtt a dolgozat készítése során megkérdezett gazdák nyitottak lennének a megoldásra, így lehet, hogy már csak idő kérdése, és nálunk is szárba szökken ez az új, kicsit hightech, kicsit sci-fi, de inkább csak a józan ész talaján álló mezőgazdasági rendszer.

A borítóképen üvegházak tetején elhelyezett napelemes rendszer látható.

Forrás: Agrinergie